Giáo án Vật lý 10 bài 32: Nội năng và sự biến thiên nội năng

GIÁO ÁN GIẢNG DẠY
Trường: THPT Nguyễn Minh Quang
Lớp: 10T5 Môn: Vật Lí

Bài 32. NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG
I. MỤC TIÊU
- Kiến thức cơ bản
- Phát biểu được định nghĩa nội năng trong nhiệt động lực học.
- Chứng minh được nội năng của một vật phụ thuộc vào nhiệt độ và thể tích của vật.
- Phân biệt được hai cách làm biến đổi nội năng và nêu các ví dụ minh họa cụ
thể về thực hiện công và truyền nhiệt.
- Viết được công thức tính nhiệt lượng, nêu được tên và đơn vị các đại lượng
trong công thức.
- Kỹ năng
- Giải thích định tính một số hiện tượng đơn giản về sự thay đổi nội năng.
- Vận dụng được công thức tính nhiệt lượng để giải các bài tập trong SGK và
các bài tập tương tự.
II. PHƯƠNG PHÁP VÀ PHƯƠNG TIỆN DẠY HỌC
1. Phương pháp
Diễn giảng, đọc sách, thảo luận nhóm, vấn đáp.
2. Phương tiện
Sách giáo khoa, sách giáo viên, sách thiết bài giảng, bảng vẽ sẵn.
III. NỘI DUNG VÀ TIẾN TRÌNH LÊN LỚP
1. Kiểm tra bài cũ
2. Giới thiệu bài mới
- Gọi một em học sinh đọc phần chữ ở đầu bài học.
3. Dạy bài mới
Nội dung lưu bảng
Chương VI CƠ SỞ CỦA
NHIỆT ĐỘNG LỰC

Thời
gian

Hoạt động của thầy

Hoạt động của trò


HỌC
Bài 32 NỘI NĂNG VÀ
SỰ BIẾN ĐỔI NỘI
NĂNG
I - Nội năng
1. Nội năng là gì?
- Phân tử chuyển động
không ngừng nên chúng có
động năng phân tử.
- Giữa các phân tử có lực
tương tác nên chúng có thế
năng phân tử.
 Trong nhiệt động lực học
người ta gọi tổng động
năng và thế năng của các
phân tử cấu tạo nên vật là
nội năng của vật.
- Kí hiệu: U
- Đơn vị: J
 Nội năng của vật phụ
thuộc vào nhiệt độ và thể
tích của vât: U=f(T,V).

2. Độ biến thiên nội năng
Độ biến thiên nội năng là
phần nội năng tăng thêm
hay giảm bớt đi trong một
quá trình.
Kí hiệu: U

20
phút

- Khi một vật có khả năng thực
hiện công cơ học, ta nói vật đó
có cơ năng. Vậy một em nhắc
lại cho thầy biết cơ năng của
một vật là gì?
- Động năng của một vật phụ
thuộc vào đại lượng nào?
- Thế năng của một vật phụ
thuộc vào đâu?
- Trong hệ kín không có ma
sát, thì có sự biến đổi qua lại
giữa động năng và thế năng
nhưng cơ năng luôn được bảo
toàn.
- Chúng ta đều biết rằng vật
chất được cấu tạo từ các phân
tử riêng rẽ. Vậy các phân tử có
động năng, thế năng không? Vì
sao?

<> Trong nhiệt động lực học
người ta gọi tổng động năng và
thế năng của các phân tử cấu
tạo nên vật là nội năng của vật.
+ Kí hiệu: U
+ Đơn vị: J
- Vậy nội năng của một vật
phụ thuộc vào những yếu tố
nào? Các em hãy trả lời câu
hỏi C1, C2 trong SGK.
<> Vậy nội năng của vật phụ
thuộc vào nhiệt độ và thể tích
của vật: U=f(T,V).
- Biến thiên là gì?
- Vậy một em hay đứng lên
cho thầy biết biến thiên nội
năng là gi?
<> Độ biến thiên nội năng là
phần nội năng tăng thêm hay
giảm bớt đi trong một quá
trình.

- Cơ năng của một vật bằng
tổng động năng và thế năng
của nó.
- Phụ thuộc vào vận tốc của
vật.
- Thế năng của một vật phụ
thuộc vào vị trí của vật
trong trọng trường.

- Các phân tử có động năng
do chúng chuyển động hỗn
độn không ngừng.
- Do giữa các phân tử có
lực tương tác nên các phân
tử có thế năng.

+ t tăng  v tăng  Wđ
+ V thay đổi  khoảng
cách phân tử thay đổi 
thế năng phân tủ thay đổi.

- Là sự thay đổi.
- Là sự thay đổi của nội
năng trong một quá trình
nào đó, nội năng có thể
tăng hoặc giảm.


II – Cách là thay đổi nội
năng
1. Thự hiện công
- Cọ xát cây thước  cây
thước nóng lên.
- Ấn mạnh và nhanh pittông của xilanh chứa khí
 V khí giảm và khí nóng
lên.
 Nhận xét: Trong quá
trình thực hiện công lên

vật có sự chuyển hóa năng
lượng từ cơ năng sang nội
năng.

2. Truyền nhiệt
a/ Quá trình truyền nhiệt
- Quá trình làm thay đổi
nội năng mà không có sự
thực công lên vật thì gọi là
quá trình truyền nhiệt.
- Trong quá trình truyền
nhiệt không có sự chuyển
hóa năng lượng từ dạng

10
phút

10
phút

- Khi nhiệt độ của một vật thay
đổi thì nội năng của nó thay
đổi. Vậy nếu bằng cách nào đó
ta có thể làm thay đổi nhiệt độ
của vật thì ta cũng làm cho nội
năng của nó như thế nào mấy
em? Có những cách nào làm
thay đổi nội năng của vật?
- Vậy bây giờ chúng ta xét
trường hợp thứ nhất là thực

hiện công.
- Các em hay lấy cây thước
của mình cọ xát lên mặt bàn,
sau đó dùng tay sờ vào cây
thước, sau đó một em cho thầy
nhận xét?
- Bây giờ thầy có một ví dụ
khác, giả sử thầy có một cái
pit-tông và một xilanh chứa
khí. Khi thầy ấn mạnh và
nhanh pit-tông xuống, các em
dự đoán xem nhiệt độ trong
xilanh sẽ như thế nào?
- Vậy khi đó chúng ta đã thực
hiên công chưa mấy em? Khi
thực hiện công như vậy thì
nhiệt độ của vật như thế nào?
Nội năng của vật thay đổi
chưa?
- Vậy lúc này cơ năng đã biến
đổi thành gì rồi các em?
- Từ đây một em hãy rút ra
nhận xét cho thầy ?
<> Trong quá trình thực hiện
công lên vật có sự chuyển hóa
năng lượng từ cơ năng sang
nội năng.
- Giả sử bây giờ thầy có một
miếng kim loại, thầy thả miếng
kim loại vào một chậu nước

nóng, lúc này nhiệt độ của
miến kim loại có thay đổi
không các em?
- Hoặc trường trường hợp thầy
có một xilanh chứa đầy không
khí và được bịt kín bởi pit-

- Thực hiện công và truyền
nhiệt.

- Sau khi cọ xát cây thước
thì cây thước nóng lên.

- Nhiệt độ của khối khí bên
trong xilanh tăng.

- Cá nhân suy nghĩ và trả
lời.

- Nội năng.
- Trong quá trình thực hiện
công lên vật có sự chuyển
hóa năng lượng từ cơ năng
sang nội năng.
- Có thay đổi.

- Nhiệt độ tăng, nội năng
thay đổi.

này sang dạng khác, chỉ có
truyền nội năng từ vật này
sang vật khác.

b/ Nhiệt lượng
- Nhiệt lượng là phần nội
năng mà vật nhận được
hay mất đi khi truyền
nhiệt.
U Q

Lưu ý: Nhiệt lượng không
phải là một dạng năng
lượng, vì năng lượng luôn
luôn tồn tại với vật chất
còn nhiệt lượng chỉ xuất
hiện khi có sự truyền nhiệt
từ vật này sang vật khác.
- Trong thực tế có 3 hình
thức truyền nhiệt: dẫn
nhiệt, bức xạ nhiệt, đối
lưu.
- Công thức tính nhiệt
lượng của một lượng chất
rắn hoặc chất lỏng thu vào
hay tỏa ra khi nhiệt độ thay
đổi:
Q mct

- Trong thực tế có 3 hình

thức truyền nhiệt: dẫn
nhiệt, bức xạ nhiệt, đối

tông. Thầy đem xilanh này đặt
trên một ngọn đèn cồn thì
nhiệt độ của khối khí bên trong
xilanh có thay đổi không? Vậy
nội năng của khối khí có thay
đổi không?
- Vậy 2 trường hợp thầy đưa ra
chúng ta có mất một công nào
để thực hiện không mấy em?
<> Rõ ràng trong 2 quá trình
thầy vừa nêu chúng ta không
mất một công nào nhưng
chúng ta vẫn làm thay đổi
được nội năng của vật, và
những quá trình như thế người
ta gọi đó là quá trình truyền
nhiệt. Vậy một em phát biểu
cho thầy quá trình truyền nhiệt
là quá trình như thế nào?
- Trong quá trình truyền nhiệt
nội năng được truyền từ vật
này sang vật khác không thể
hiện bằng công. Khi miến kim
loại nóng lên thì nước sẽ nguội
đi. Ở đây có sự truyền một
phần nội năng từ nước sang
miến kim loại, ta nói nước đã

truyền cho miến kim loại một
phần nhiệt lượng. Vậy một em
cho thầy biết nhiệt lượng là gì?
<> Lưu ý: Nhiệt lượng không
phải là một dạng năng lượng,
vì năng lượng luôn luôn tồn tại
với vật chất còn nhiệt lượng
chỉ xuất hiện khi có sự truyền
nhiệt từ vật này sang vật khác.
- Hoàn thành câu hỏi C4 trong
SGK.
- Ở lớp 8 các em đã được học
công thức tính nhiệt lượng của
một lượng chất rắn hoặc lỏng.
Vậy em nào có thể nhắc lại
công thức cho thầy?
- Các em hãy giải thích các đại
lượng có mặt trong biểu thức.

- Không thực hiên công.
- Quá trình làm thay đổi nội
năng mà không có sự thực
công lên vật thì gọi là quá
trình truyền nhiệt.
- Trong quá trình truyền
nhiệt không có sự chuyển
hóa năng lượng từ dạng này
sang dạng khác, chỉ có
truyền nội năng từ vật này
sang vật khác.

- Nhiệt lượng là phần nội
năng mà vật nhận được hay
mất đi khi truyền nhiệt.

- Cá nhân trả lời.
- Q mct


lưu.
4. Củng cố kiến thức:
- Bài học hôm nay các em cần nắm được những nội dung chính sau:
+ Phát biểu được định nghĩa nội năng trong nhiệt động lực học.
+ Chứng minh được nội năng của một vật phụ thuộc vào nhiệt độ và thể tích của vật.
+ Phân biệt được hai cách làm biến đổi nội năng và nêu các ví dụ minh họa cụ
thể về thực hiện công và truyền nhiệt.
+ Viết được công thức tính nhiệt lượng, nêu được tên và đơn vị các đại lượng
trong công thức.
- Tự đọc phần ghi nhớ.
5. Bài tập về nhà:
+ Hoàn thành câu hỏi C3 trong SGK.
+ Về làm bài tập trong SGK.