giáo án nội năng vl10

Bài 32

NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG

I. Mục tiêu
1. Về kiến thức
- Phát biểu được về định nghĩa nội năng trong nhiệt động lực học.
- Chứng minh được nội năng phụ thuộc vào nhiệt độ và thể tích.
- Trình bày được hai cách làm biến đổi nội năng.
- Phát biểu được định nghĩa nhiệt lượng, viết được công thức tính nhiệt lượng
vật thu vào hay tỏa ra, nêu được tên và các đại lượng có mặt trong công thức.
2. Về kỹ năng
- Giải thích một cách định tính một số hiện tượng đơn giản về sự biến thiên nội
năng.
- Vận dụng được công thức tính nhiệt lượng để giải các bài tập trong SGK và
các bài tập tương tự.
3. Về thái độ
- Cẩn thận, khách quan trong khi làm thí nghiệm.
- Tạo sự hứng thú trong buổi học cho học sinh.
II. Chuẩn bị
1. Giáo viên
- Dụng cụ để làm thí nghiệm: 01 cái thìa bằng kim loại, 01 tờ giấy nhám, 01 ly
nước sôi.
- Các tranh vẽ hình 32.3.
- Tranh vẽ “ấm nước đang sôi”.
2. Học sinh


Ôn lại các kiến thức đã học về: cơ năng, nhiệt năng, các hình thức truyền nhiệt,
công thức tính nhiệt lượng, phương trình cân bằng nhiệt, năng suất tỏa nhiệt của
nhiên liệu đã học ở THCS.

III. Hoạt động dạy học
Thời
gian

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của

Nội dung ghi bảng

học sinh
Chúng ta vừa học xong chương chất
khí – nghiên cứu các tính chất và quá

Học sinh chú ý lắng

trình biến đổi của chất khí. Hôm nay,

nghe và tiếp thu.

chúng ta sẽ bước qua một chương mới
đó là chương VI “CƠ SỞ CỦA

4 phút

NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC” Trước khi

Chương 6

bước vào bài mới, giáo viên cho học

SỞ CỦA NHIỆT

sinh quan sát tranh vẽ “ấm nước đang

ĐỘNG LỰC HỌC

CƠ

sôi” và đặt câu hỏi:
 Em hãy nhận xét cái nắp ấm khi
nước sôi?
 Do đâu mà nắp ấm bị đẩy lên?
Vậy, vì sao mà hơi nước có thể đẩy nắp

 Nắp ấm bị đẩy lên.
 Do hơi nước trong
ấm.

ấm lên? Nguyên nhân sâu xa ở đây là
gì?
Bài học ngày hôm nay sẽ giúp chúng ta
giải quyết vấn đề trên. Bài 32 “Nội
năng và sự biến thiên nội năng”

Học sinh tiếp thu và
ghi bài mục đề vào vở.

BÀI 32 Nội năng và
sự biến thiên nội

năng.


Hoạt động 2:
Tìm hiểu về nội năng

I.

 Giáo viên nêu câu hỏi:

Nội năng

1. Nội năng là gì?

 Em nào có thể nhắc lại cho cô khái

 Động năng là năng

niệm động năng?

lượng của vật có
được

do

chuyển

động.
 Vậy thế năng trọng trường

 Thế năng là năng

(thế năng) do đâu mà có?

lượng vật có được do
tương tác với Trái
Đất mà có.

15
phút

Vậy, trong vật chất các phân tử có
động năng và thế năng hay không? Vì
sao? Để trả lời câu hỏi này, các em
hãy quan sát viên phấn cô đang cầm
trên tay và cho cô biết:
 Viên phấn này được cấu tạo từ gì?

 Cấu tạo từ các

 Các phân tử này đứng yên hay

phân tử

chuyển động?

 Chuyển động

 Vậy, khi các phân tử chuyển động
thì có gì sinh ra?

 Động năng phân
tử

 Giữa các phân tử có tương tác với

 Các phân tử có

nhau hay không?

tương tác với nhau.

 Vậy khi các phân tử tương tác với  Thế năng phân tử
nhau thì sinh ra gì?
Giáo viên đi đến định nghĩa nội năng
trong nhiệt động lực học.

Học sinh tiếp thu

- Định nghĩa:
(SGK)


 Ký hiệu nội năng: U
 Đơn vị của nội năng là gì?

- Ký hiệu: U
 Jun ( J )

U = W+ W

- Đơn vị:

 Vậy, nội năng phụ thuộc của vật phụ

Jun (J)

thuộc vào những yếu tố nào?
Giáo viên yêu cầu học sinh hoàn thành Học sinh dựa vào định
nghĩa nội năng và
câu C1.
Giáo viên dẫn học sinh trả lời câu C1.
 Giáo viên nêu câu hỏi:

những kiến thức đã

- U = f (T, V)

học để trả lời câu C1.

Thế thì nội năng của khí lý tưởng phụ
thuộc vào những yếu tố nào?
Giáo viên gọi học sinh nhắc lại như thế Học sinh nhắc lại định
nghĩa khí lý tưởng.
nào gọi là khí lý tưởng.
Giáo viên hướng dẫn học sinh suy ra Học sinh theo hướng
nội năng khí lý tưởng phụ thuộc vào dẫn, hoàn thành câu
nhiệt độ.

C2.

nội năng

 Tìm hiểu về độ biến thiên nội năng.
 Giáo viên trở lại vấn đề đặt ra đầu
bài “ấm nước sôi”.
Giáo viên nêu câu hỏi:

 Có nội năng

 Nước khi chưa đun có nội năng
không?
 Trong quá trình đun, nội năng của
nước tăng hay giảm? Vì sao?

 Tăng, vì nhiệt độ
của nước tăng nên
động năng phân tử
tăng. Vì vậy nội năng
cũng tăng.

Chính phần nội năng tăng lên đó đã
gây ra chênh lệch áp suất của khí bên

2. Độ biến thiên

Học sinh tiếp thu


trong ấm và ngoài ấm làm cho nắp ấm
bị đẩy lên. Hay nói cách khác, khối khí

đứng yên đã có thể sinh công và đẩy Độ biến thiên nội năng
nắp ấm lên.

là phần nội năng tăng

∆U = U- U

Vậy, em nào hiểu độ biến thiên nội lên hay bớt đi trong Trong đó:
năng là gì không?

một quá trình.

∆U là độ biến thiên
nội năng.
Ulà nội năng sau

Giáo viên trình bày khái quát về độ biến
thiên nội năng.
Hoạt động 3: Tìm hiểu về các cách

Ulà nội năng trước

làm thay đổi nội năng

thay đổi nội năng

II. Các cách làm

Khi nhiệt độ của một vật thay đổi thì

Học sinh chú ý lắng

nội năng của nó thay đổi. Vậy, nếu

nghe

bằng cách nào đó ta làm thay đổi nhiệt
độ của vật thì ta cũng làm cho nội
năng của nó thay đổi. Có những cách
nào làm thay đổi nội năng của vật? Để
biết được điều đó ta đi vào phần II
“Các cách làm thay đổi nội năng”.
 Giáo viên đưa các dụng cụ thí
nghiệm gồm một ly nước nóng, một
cái thìa kim loại, một tờ giấy nhám và
yêu cầu học sinh đề xuất các cách làm
thay đổi nhiệt độ của cái thìa từ các
dụng cụ thí nghiệm trên.

 Học sinh đề xuất
các cách làm thay
đổi nhiệt độ.
- Cọ xát giấy nhám lên
cái thìa.
- Nhúng cái thìa vào
ly nước nóng.

 Giáo viên nhận xét và đi vào từng

cách làm để kiểm nghiệm lại các đề
xuất của học sinh có đúng không.
 Cách 1: Cọ xát giấy nhám lên cái
thìa.
Giáo viên gọi học sinh lên làm thí
nghiệm và nhận xét về sự thay đổi nhiệt
20
phút

độ của cái thìa.
Cái thìa nóng lên tức là ta đã làm thay
đổi gì?

Thực hiện thí nghiệm.
Nhận xét: cái thìa
nóng lên.
Thay đổi nội năng của
cái thìa.

Như vậy, bạn (A) đã làm thay đổi nội
năng của cái thìa bằng cách cọ xát giấy
nhám vào cái thìa, hay nói cách khác

Học sinh lắng nghe và
tiếp thu

Trong

bạn (A) đã tác dụng lực để thực hiện

- Cơ năng sang nội dạng năng lượng
năng.

nào?
Từ thí nghiệm, giáo viên rút ra kết luận,
kết luận được ghi lên bảng.
Yêu cầu học sinh nêu một vài ví dụ
trong đời sống về cách làm này.

Học sinh tiếp thu và
ghi bài
Búa đóng đinh, bơm
xe đạp…

Giáo viên nhận xét về đề xuất của học
sinh đưa ra so với kết quả thí nghiệm.
 Cách 2: Nhúng cái thìa vào ly
nước nóng
Gọi học sinh lên làm thí nghiệm và
nhận xét sự thay đổi nhiệt độ của thìa.

trình

sự chuyển hóa từ

Giáo viên đặt câu hỏi:
năng lượng nào sang dạng năng lượng

quá

thực hiện công, có

công.
- Ở đây đã có sự chuyển hóa từ dạng

1. Thực hiện công

Thực hiện thí nghiệm.
Nhận xét: Cái thìa
nóng lên.

khác sang nội năng.


Khi nhiệt độ thay đổi tức là ở đây cũng Nội năng của cái thìa
có sự thay đổi của nội năng.

tăng.

- Em có nhận xét gì về nội năng của Nội năng của ly nước
cái thìa và ly nước trước và sau khi giảm.
làm thí nghiệm không?
2. Truyền nhiệt
Như vậy, ở đây ta thấy rằng: Nếu ta

a. Quá trình truyền

xem lượng nhiệt tỏa ra không khí là

nhiệt

không đáng kể thì nội năng của cái thìa

Trong

nhận được đúng bằng nội năng mà ly

truyền nhiệt, không

nước mất đi, tức là có sự truyền nội

- Không

năng từ ly nước sang cái thìa.

quá

trình

có sự chuyển hóa
năng lượng mà chỉ

- Sau khi bỏ thìa vào ly nước nóng

có sự truyền nội

thì bạn (B) có thực hiện công nào

Học sinh tiếp thu và năng từ vật này

không?

ghi bài.

sang vật khác.

 Quá trình làm thay đổi nội năng mà
không có sự thực hiện công nào như
trên thì người ta gọi là quá trình truyền
nhiệt.
 Tìm hiểu về nhiệt lượng
b. Nhiệt lượng

Số đo độ biến thiên nội năng trong quá
trình truyền nhiệt được gọi là gì? Và
được tính toán như thế nào? Chúng ta
qua phần b. “Nhiệt lượng”.
Giáo viên đặt câu hỏi:
- Em hãy nhắc lại ký hiệu và đơn vị
của nhiệt lượng?
Ở thí nghiệm 2, ta thấy giữa ly nước và
cái thìa có sự biến đổi nội năng. Số đo

Ký hiệu: Q
Đơn vị: Jun (J)


độ biến thiên nội năng đó được gọi là
nhiệt lượng mà cái thìa nhận được hay

∆U = Q

ly nước mất đi.

∆U là độ biến thiên
∆U = Q

nội năng trong quá

Giáo viên nêu tên các đại lượng có mặt

trình truyền nhiệt.

trong công thức.

Q là nhiệt lượng thu
vào hay tỏa ra của
vật.
Q = m.c.∆t

Yêu cầu học sinh nhắc lại công thức m : khối lượng ( Kg)

Q = m.c. ∆t
m : khối lượng (Kg)

tính nhiệt lượng đã học ở lớp 8 và tên c : nhiệt dung riêng c : nhiệt dung riêng
các đại lượng có mặt trong công thức.
 Yêu cầu học sinh về nhà tìm hiểu

(J/Kg.K)

(J/Kg.K)

∆t : độ biến thiên nhiệt ∆t : độ biến thiên

xem độ biến thiên nội năng ở quá trình độ ( độ hoặc K)
nhiệt độ ( độ hoặc
thực hiện công được gọi là gì? So sánh
K)
sự thực hiện công và sự truyền nhiệt?
 Đối lưu, dẫn
(câu hỏi C3)
 Giáo viên treo các tranh vẽ của hình
nhiệt và bức xạ
32.3 lên bảng. (câu hỏi C4)
nhiệt.
 Yêu cầu học sinh nhắc lại các hình
thức truyền nhiệt đã học.
 Yêu cầu học sinh nêu tên các hình
thức truyền nhiệt chủ yếu trong từng
bức tranh.

Học sinh làm việc cá
nhân và trả lời.


Hoạt động 4: Bài tập củng cố

6 phút

Thả một quả cầu bằng nhôm khối lượng
0.21 kg được nung nóng đến 200 0C vào
cốc đựng nước ở 300C. Sau một thời
gian, nhiệt độ của nước và quả cầu đều
bằng 500C. Tính khối lượng nước trong
cốc. Biết nhiệt dung riêng của nhôm là
880J/kg.K, nhiệt dung riêng của nước là
4200 J/kg.K.
Yêu cầu học sinh lên bảng tóm tắt đề Học sinh đọc đề và
bài
tóm tắt
Hướng dẫn học sinh làm bài
Yêu cầu học sinh lên bảng làm (nếu còn
thời gian)
Học sinh tiếp thu
Nhận xét
Nhắc lại một số kiến thức trọng tâm
- Dặn dò soạn bài mới