(Sáng kiến kinh nghiệm) nâng cao ý thức sử dụng an toàn, tiết kiệm động cơ nhiệt vì sự phát triển bền vững thông qua tiết bài tập

Nâng cao ý thức sử dụng an toàn, tiết kiệm - Động cơ nhiệt vì sự phát triển bền
vững thơng qua tiết bài tập “Các nguyên lí của nhiệt động lực học ”
MỤC LỤC
1 . Mở đầu..................................................................................................................2
1.1. Lí do chọn đề tài..................................................................................................2
1.2. Mục đích nghiên cứu...........................................................................................3
1.3. Đối tượng nghiên cứu........................................................................................3
1.4. Phương pháp nghiên cứu.....................................................................................3
1.5. Những điểm mới của SKKN...............................................................................4
2. Nội dung sáng kiến kinh nghiệm...........................................................................4
2.1. Cơ sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm............................................................4
2.1.1. Nguyên lí I nhiệt động lực học:........................................................................4
2.1.2. Nguyên lí II nhiệt động lực học:......................................................................5
2.2. Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm.............................8
2.2.1. Vấn đề ô nhiễm môi trường do hoạt động của động cơ nhiệt .........................8
2.2.2. Thực trạng của hoạt động dạy – học tiết bài tập vật lí.....................................9
2.3. Các sáng kiến kinh nghiệm hoặc các giải pháp đã sử dụng để giải quyết vấn đề.
..................................................................................................................................10
2.3.1. Giải pháp cũ thường làm................................................................................10
2.3.2. Giải pháp mới cải tiến....................................................................................10
2.4. Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm đối với hoạt động giáo dục, với bản thân,
đồng nghiệp và nhà trường.......................................................................................16
3. Kết luận, kiến nghị...............................................................................................17
3.1. Kết luận.............................................................................................................17
3.2. Kiến nghị...........................................................................................................18
4. Tài liệu tham khảo................................................................................................20

1


Nâng cao ý thức sử dụng an toàn, tiết kiệm - Động cơ nhiệt vì sự phát triển bền

vững thơng qua tiết bài tập “Các nguyên lí của nhiệt động lực học ”
1 . Mở đầu
1.1. Lí do chọn đề tài.
Ơ nhiễm mơi trường đang là vấn đề bức xúc đối với tồn xã hội. Ơ nhiễm
khơng khí có tác động xấu đối với sức khỏe con người (đặc biệt là các bệnh về hô
hấp) ảnh hưởng đến các hệ sinh thái và các biến đổi khí hậu. Một trong những tác
nhân gây ô nhiễm môi trường là động cơ nhiệt. Để biết tại sao động cơ nhiệt lại
gây ra ô nhiễm môi trường phải xét đến quá trình cháy diễn ra trong buồng cháy
của động cơ.Theo nguyên lý, quá trình cháy lý tưởng chỉ sinh ra CO 2, H2O và N2.
Nhưng trong thực tế, thì quá trình cháy xảy ra trong buồng cháy của động cơ không
lý tưởng như vậy. Quá trình cháy thực tế sinh ra các chất độc nguy hiểm như: CO,
CnHm, SO2, và bụi hữu cơ,…Chính những chất này là nguyên nhân gây ra ô nhiễm
môi trường. Sự xuất hiện của động cơ nhiệt và máy lạnh đã tạo ra một bước ngoặt
trong sự phát triển của lồi người. Sức lao động được giải phóng, hiệu quả kinh tế
cao đã tạo ra được rất nhiều của cải vật chất tuy nhiên bên cạnh các ưu điểm do
động cơ nhiệt, máy lạnh …mang lại cũng đã xuất hiện một nguy cơ mới, đó là ảnh
hưởng của các loại động cơ này đến mơi trường như: Khí thải gây ô nhiễm môi
trường, nhiệt độ môi trường ngày càng tăng cao, tầng Ơzơn bị phá hủy,…đặt ra cho
con người nhiều thách thức mới cần giải quyết.
Vậy trong quá trình dạy học giúp học sinh ứng dụng kiến thức vật lí vào thực
tiễn, nâng cao hơn ý thức bảo vệ mơi trường sống cho học sinh. Nếu như lí thuyết
vật lí là sự tổng hợp, khái qt hóa các hiện tượng rời rạc trong tự nhiên thành các
quy luật, định luật, định lý có tính chất hệ thống, mang tính tổng qt thì bài tập vật
lí lại là sự vận dụng các kiến thức tổng quát đó cho từng trường hợp cụ thể. Khi
giải một bài tập vật lí có nghĩa là người ta đang đi tìm quy luật vận động của các
trường hợp cụ thể.
Trong những tiết dạy bài tập vật lí nhiều khi học sinh và người dạy cảm thấy
khơ khan các em chỉ quan tâm tìm ra kết quả đúng, nhưng khi dạy một tiết bài tập
2

Nâng cao ý thức sử dụng an toàn, tiết kiệm - Động cơ nhiệt vì sự phát triển bền
vững thơng qua tiết bài tập “Các nguyên lí của nhiệt động lực học ”
hoàn chỉnh và ý nghĩa là ta phải tìm ra được ý nghĩa thực tiễn của nó và vận dụng
kết quả mà mình tìm ra.
Nguyên lý I Nhiệt động lực học phản ánh quy luật vận động của tự nhiên,
Nguyên lý II là sự bổ xung cho Nguyên lý I nhưng xét về ý nghĩa và ứng dụng thì
nó có cũng có một tầm quan trọng đặc biệt. Sự ra đời của các loại động cơ nhiệt,
máy lạnh…là sự ứng dụng của Nguyên lý II Nhiệt động lực học vào thực tiễn cuộc
sống. Các loại động cơ này đã góp phần to lớn trong việc giải phóng sức lao động,
phát triển khoa học, kinh tế, xã hội…
Trong quá trình giảng dạy về động cơ nhiệt trong mơn cơng nghệ lớp11 và
tiết bài tập các Nguyên lí nhiệt động lực học Vật lí lớp 10 thường liên quan đến các
quá trình làm việc của động cơ nhiệt. Để vận dụng tốt kiến thức vào thực tiễn và
nâng cao hơn ý thức bảo vệ môi trường của học sinh, cách sử dụng động cơ nhiệt
đúng cách. Tôi đã chọn đề tài: Nâng cao ý thức sử dụng an toàn, tiết kiệm - Động
cơ nhiệt vì sự phát triển bền vững thơng qua tiết bài tập “Các ngun lí của
nhiệt động lực học ”.
1.2. Mục đích nghiên cứu.
Khai thác ý nghĩa thực tiễn khi dạy tiết bài tập liên quan đến “Các Nguyên
Lí Của Nhiệt Động Lực Học ”
Giáo dục học sinh ý thức sử dụng an toàn, tiết kiệm Động cơ nhiệt, nâng cao
ý thức bảo vệ môi trường.
1.3. Đối tượng nghiên cứu.
- Hoạt động dạy và học vật lí ở trường THPT, trong đó tập trung vào phần
bài tập vật lí.
- Phần cơ sở của nhiệt Động lực học lớp 10 - THPT.
1.4. Phương pháp nghiên cứu.
- Phương pháp nghiên cứu xây dựng cơ sở lý thuyết , nghiên cứu cơ sở lý
luận và thực tiễn về phát triển bài tập vật lí và vai trị của nó trong việc tăng cường

3


Nâng cao ý thức sử dụng an toàn, tiết kiệm - Động cơ nhiệt vì sự phát triển bền
vững thơng qua tiết bài tập “Các nguyên lí của nhiệt động lực học ”
hứng thú và phát huy tính tích cực trong hoạt động nhận thức của học sinh và phát
huy ý nghĩa thực tiễn của tiết dạy bài tập vật lí.
- Nghiên cứu nội dung phần “Các nguyên lí của nhiệt động lực học ” vật lí
10 - THPT.
1.5. Những điểm mới của SKKN.
So với những SKKN cùng đề tài của các năm trước của các tác giả khác thì
tơi thấy những điểm mới của SKKN này như sau:
- Đối với giáo viên.
+ Cung cấp kiến thức cơ bản, kết hợp dạy chuyên sâu.
+ Liên hệ với thực tế, giáo dục ý thức của học sinh với cộng đồng.
+ Rèn luyện kĩ năng tự học, tự nghiên cứu những hiện tượng, vấn đề xung quanh
liên quan đến kiến thức vật lí cho học sinh.
- Đối với học sinh.
+ Tập làm việc, suy nghĩ một cách độc lập, kết hợp tốt vai trị khi tham gia hoạt
động nhóm.
+ kết hợp tốt kiến thức đã học vào thực tế, nâng cao thức bảo vệ môi trường.
2. Nội dung sáng kiến kinh nghiệm
2.1. Cơ sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm.
2.1.1. Nguyên lí I nhiệt động lực học:
* ∆U = Q + A (không thể chế tạo được động cơ nhiệt loại - Động cơ hoạt động
không cần tiêu thụ năng lượng).
* Q trình thuận nghịch, khơng thuận nghịch (thực tế chỉ xảy ra các q trình
khơng thuận nghịch):
Một q trình biến đổi của hệ từ trạng thái 1 sang trạng thái 2 được gọi là
thuận nghịch khi nó có thể tiến hành theo chiều ngược lại và trong q trình ngược

đó, hệ đi qua các trạng thái trung gian như trong quá trình thuận.

4


Nâng cao ý thức sử dụng an toàn, tiết kiệm - Động cơ nhiệt vì sự phát triển bền
vững thơng qua tiết bài tập “Các nguyên lí của nhiệt động lực học ”
Quá trình thuận nghịch cũng là quá trình cân bằng. Đối với quá trình thuận
nghịch, sau khi tiến hành quá trình thuận và quá trình nghịch để đưa hệ về trạng
thái ban đầu thì khơng làm cho mơi trường xung quanh bị biến đổi.
Q trình khơng thuận nghịch, là quá trình mà khi tiến hành theo chiều
ngược lại hệ không đi qua đầy đủ các trạng thái trung gian như trong quá trình
thuận. [4.1], [4.2]
Đối với quá trình khơng thuận nghịch thì mơi trường xung quanh bị biến đổi.
2.1.2. Nguyên lí II nhiệt động lực học:
2.1.2.1. Máy nhiệt
Máy nhiệt là một hệ họat động tuần hồn biến cơng thành nhiệt hoặc biến
nhiệt thành cơng.
Trong máy nhiệt có các chất vận chuyển làm nhiệm vụ biến nhiệt thành công
hoặc ngược lại. Chúng được gọi là các tác nhân. Khi máy hoạt động, tác nhân trao
với các vật có nhiệt độ khác nhau. Các vật này được gọi là các nguồn nhiệt. Người
ta coi nguồn nhiệt có nhiệt độ khơng đổi và sự trao đổi nhiệt không ảnh hưởng tới
nhiệt độ của nó. Thơng thường máy nhiệt trao đổi với hai nguồn nhiệt. Nguồn có
nhiệt độ cao hơn gọi là nguồn nóng, nguồn có nhiệt độ thấp hơn gọi là nguồn
lạnh.Tất cả các máy đều hoạt động tuần hoàn, do đó tác nhân trong máy biến đổi
theo các chu trình. [4.2]
Động cơ nhiệt
Động cơ nhiệt là một hệ họat động tuần hồn biến nhiệt thành cơng. Ví dụ
như máy hơi nước, các loại động cơ đốt trong. Trong máy hơi nước tác nhân là hơi
nước, nguồn nóng là nồi súpde, nguồn lạnh là bình ngưng hơi. Trong động cơ đốt

trong, tác nhân có thể là chất hơi như hơi đốt, hơi mêtan; có thể là nhiên liệu lỏng
như ét xăng, dầu madút…
Tác nhân trong các động cơ nhiệt biến đổi theo chu trình thuận nghịch nghĩa
là đường cong biểu diễn chu trình có chiều theo chiều kim đồng hồ (sinh công).
5


Nâng cao ý thức sử dụng an toàn, tiết kiệm - Động cơ nhiệt vì sự phát triển bền
vững thơng qua tiết bài tập “Các nguyên lí của nhiệt động lực học ”
Máy làm lạnh
Máy làm lạnh là loại máy tiêu thụ công để vận chuyển nhiệt từ nguồn lạnh
sang nguồn nóng.

[4.2]

2.1.2.2. Ngun lí II nhiệt động lực học:
* Cách phát biểu của Clau – di - út: Nhiệt không thể tự truyền từ một vật
sang một vật nóng hơn.
* Cách phát biểu của Cac – nô: Động cơ nhiệt khơng thể chuyển hóa tồn bộ
nhiệt lượng thành cơng cơ học.
-Nguyên tắc hoạt động của động cơ nhiệt:
Nguồn nóng
Q1

A = Q1 – Q2

Bộ phận phát động
Q2
Nguồn lạnh
A

- Hiệu suất của động cơ nhiệt: H  Q
1
- Chu trình làm việc của động cơ nhiệt: Chu trình ơtơ, xe máy, máy lạnh ...
chu trình Diesel
2.1.2.3. Các loại chất thải gây ơ nhiễm khơng khí nguy hiểm nhất đối với
con người và khí quyển là SO2, CO, CO2, N2O, CFC…
- Khí CO2 cùng với hơi nước trong khí quyển là hai thành phần chính dẫn
đến hiệu ứng nhà kính. Cơ chế của hiệu ứng này như sau: Bầu khí quyển của Trái
Đất hấp thụ yếu các bức xạ nhìn thấy của mặt trời. Các bức xạ này chiếu xuống bề
mặt Trái Đất làm nóng bề mặt Trái Đất. Sau đó bề mặt Trái Đất nóng lên lại phát ra
6


Nâng cao ý thức sử dụng an toàn, tiết kiệm - Động cơ nhiệt vì sự phát triển bền
vững thơng qua tiết bài tập “Các nguyên lí của nhiệt động lực học ”
các bức xạ nhiệt, bức xạ này bị hấp thụ chủ yếu bởi khí CO2 và hơi nước. Kết quả
nhiệt độ của khí quyển Trái Đất tăng dần lên. Theo tính tốn của các nhà khoa học
thì khi nồng độ CO2 trong khí quyển Trái Đất tăng lên gấp đơi thì nhiệt độ bề mặt
Trái Đất tăng lên khoảng 30 C . Các số liệu quan trắc cho thấy nhiệt độ Trái Đất đã
tăng chừng 10 C trong khoảng thời gian từ 1860 - 1992. Theo dự đoán nếu khơng có
biện pháp khắc phục hiệu ứng nhà kính thì nhiệt độ trung bình bề mặt Trái Đất sẽ
tăng thêm từ 1,5  4, 40 C vào năm 2050. Sự gia tăng nhiệt độ bề mặt Trái Đất có tác
động mạnh mẽ đến nhiều mặt của môi trường Trái Đất như:
+ Làm tan băng ở các cực trái đất và làm dâng cao mực nước biển.
+ Làm thay đổi điều kiện sống bình thường của các sinh vật trên trái đất, kể
cả con người.
+ Khí hậu trái đất sẽ biến đổi sâu sắc.
+ Nhiều loại bệnh tật mới xuất hiện.
...............................

- Khí Sunfua đi oxit ( SO2 )
Khí SO2 rất độc hại với sức khỏe của con người và sinh vật, gây ra các bệnh ở
hệ hơ hấp. Khí SO2 trong khơng khí khi gặp oxi và hơi nước tạo thành axit gây ra
hiện tượng mưa axit. Làm ảnh hưởng tới rừng và thảm thực vật xanh khác.
- Khí CO
Tác hại của khí CO đối với con người và động vật xảy ra khi nó hóa hợp
thuận nghịch với hemoglobin (Hb) đã hấp thụ oxi ở trong máu.
HbO2  CO  HbCO  O2

Hemoglobin có ái lực hóa học đối với CO mạnh hơn với O2 . Khí CO sẽ cản
trở hemoglobin hấp thụ oxi và gây ngạt thở, có thể dẫn đến tử vong.
- Khí N 2O
N 2O là loại khí tham gia vào hiệu ứng nhà kính
7


Nâng cao ý thức sử dụng an toàn, tiết kiệm - Động cơ nhiệt vì sự phát triển bền
vững thơng qua tiết bài tập “Các nguyên lí của nhiệt động lực học ”
- Khí CFC
CFC là những hóa chất do con người tổng hợp để sử dụng trong nhiều ngành
công nghiệp, trong các máy lạnh và từ đó xâm nhập vào khí quyển làm tổn hại tầng
Ozon. [4.8]
2.2. Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm.
2.2.1. Vấn đề ô nhiễm môi trường do hoạt động của động cơ nhiệt .
Con người đã sản xuất được động cơ nhiệt như xe máy, ơtơ… để phục vụ lợi
ích của chính con người, tuy nhiên vấn đề hiện nay đang được đặt ra đó là sử dụng
các phương tiện đó ảnh hưởng rất lớn đến mơi trường, ảnh hưởng đến sự phát triển
bền vững, quá trình cháy xảy ra trong buồng cháy của động cơ không lý tưởng sẽ
truyền một nhiệt lượng đáng kể mà cịn thải ra bầu khí quyển nhiều loại khí độc hại
Cácbonđiơxit (CO2), Sunfua điơxit ( SO2), Cacsbon mơnơơxít (CO), Nitơ ơxit

(N2O), Cloroflrơcacbon (CFC), Chì (Pb)…các chất độc hại này đã làm nhiệt độ
trái đất tăng cao dự báo, nhiệt độ trái đất sẽ tăng thêm 1,50 – 4,50C làm tan băng ở
các cực. Chúng ta là những chủ nhân tương lai cần có những ý tưởng giải pháp gì
để hạn chế được sự tác động đó? [4.8]
Một số hình ảnh ơi nhiễm mơi trường do động cơ nhiệt:

8


Nâng cao ý thức sử dụng an toàn, tiết kiệm - Động cơ nhiệt vì sự phát triển bền
vững thơng qua tiết bài tập “Các nguyên lí của nhiệt động lực học ”

2.2.2. Thực trạng của hoạt động dạy – học tiết bài tập vật lí.
Trong q trình dạy học mơn vật lí bài tập có vai trị rất quan trọng trong
việc củng cố, kiến thức và phát huy tính tích cực của học sinh đồng thời góp phần
rèn luyện tính kiên trì, kĩ năng vận dụng tổng hợp kiến thức, tư duy sáng tạo của
của học sinh ...Tuy nhiên trong thực tế tiết dạy bài tập chỉ chiếm 15%-20% tổng số
tiết nên giáo viên chưa khai thác hết chức năng của bài tập. Cũng có thể như chúng
ta đã biết tiết dạy bài tập rất khó dạy, ở chỗ khơng có một thiết kế nào cụ thể, tuỳ
thuộc vào khả năng tiếp thu của học sinh, của chương trình. Học sinh khi giải một
9


Nâng cao ý thức sử dụng an toàn, tiết kiệm - Động cơ nhiệt vì sự phát triển bền
vững thơng qua tiết bài tập “Các nguyên lí của nhiệt động lực học ”
bài tập vật lí thường chỉ quan tâm đến việc áp dụng các cơng thức để tìm ra đáp số
mà khơng tìm hiểu ý nghĩa thực tiễn của bài tập, của các kết quả mà mình làm ra,
khơng mấy khi quan tâm đến việc tìm ra ý nghĩa thực tiễn của bài tập để từ đó học
sinh có thể vận dụng trong đời sống, nghiên cứu khoa học… cũng thơng qua phân
tích ý nghĩa bài tốn để giáo dục về ý thức, đạo đức hình thành nhân cách cho

người học.
2.3. Các sáng kiến kinh nghiệm hoặc các giải pháp đã sử dụng để giải quyết
vấn đề.
2.3.1. Giải pháp cũ thường làm.
- Về giáo viên:
+ Giảng dạy bài tập phần các ngun lí của nhiệt động lực học, đơi khi giáo
viên quan tâm đến biểu thức nguyên lí I, công thức xác định hiệu suất của động cơ
nhiệt, dấu của các đại lượng trong công thức… mà chưa đi sâu làm sáng tỏ bản chất
vật lý của bài tập, từ đó giúp định hướng, giáo dục cho học sinh ý thức tiết kiệm
nhiên liệu, bảo vệ môi trường… phát huy mặt lợi và đấu tranh, cải tạo các vấn đề
có hại.
+ Có liên hệ kiến thức thực tế nhưng cịn hạn chế vì khơng có quỹ thời gian.
- Phía học sinh:
+ Chỉ quan tâm đến đáp án đúng, sử dụng công thức nào để đưa ra được đáp
án đúng mà chưa đi sâu làm rõ được ý nghĩa của nó trong thực tiễn.
2.3.2. Giải pháp mới cải tiến.
2.3.2.1. Nội dung giải pháp.
Câu hỏi: “Dạy như thế nào, học như thế nào để đạt được hiệu quả học tập
tốt nhất?” dạy học như thế nào để tiết bài tập thêm phong phú, không nhàm chán,
dạy học để học sinh vận dụng học đi đôi với hành, vận dụng tốt kiến thức vật lí vào
thực tế, nâng cao trách nhiệm sống của học sinh với cộng đồng xã hội. Hiện nay xã
hội đang phát triển các phương tiện sử dụng động cơ nhiệt đang rộng rãi và nhiều
10


Nâng cao ý thức sử dụng an toàn, tiết kiệm - Động cơ nhiệt vì sự phát triển bền
vững thơng qua tiết bài tập “Các nguyên lí của nhiệt động lực học ”
ứng dụng, vậy sử dụng như thế nào là an tồn tiết kiệm và đúng cách thơng qua tiết
bài tập các nguyên lí của nhiệt động lực học.
2.3.2.2 Giải quyết vấn đề trong tiết học.

Hoạt động 1: Khởi động
Gv: u cầu các nhóm trình bày kết quả học tập, đã được giao nhiệm vụ
tìm hiểu ở tiết học trước.
Nhóm 1: Vai trị của động cơ nhiệt đối với đời sống sinh hoạt của con
người? Nêu các ứng dụng mà em biết?
Nhóm 2: Trình bày ngun tắc hoạt động của các động cơ nhiệt? Làm thế
nào để nâng cao hiệu suất của động cơ nhiệt dùng trong xe máy, ôtô?
Nhóm 3: Hãy cho biết hiện nay nhiên liệu dùng cho xe máy, ơtơ là những
loại nào? Bài tốn kinh tế và giải pháp bảo vệ môi trường khi sử dụng các loại
nhiên liệu đó?
Nhóm 4: Phân tích ảnh hưởng của khí thải và tiếng ồn khi ơtơ, xe máy hoạt
động đối với mơi trường? Hiệu ứng nhà kính là gì? Vì sao hàng năm các nước trên
thế giới lại phải họp nhau lại để bàn việc cắt giảm khí thải gây hiệu ứng nhà kính?
Hs: Trình bày kết quả mà mình tìm hiểu được
Hoạt động 2: Vận dụng kiến thức giải bài tập và khai thác ý nghĩa thực tiễn của bài
toán.

Hoạt động của giáo viên và học sinh
Bài tập 1, sgk (bài 6,trang 180 –CB) [4.1]

Nội dung

Người ta thực hiện cơng 100J để nén khí trong một xi lanh. Tính độ biến thiên nội
năng của khí biết khí truyền ra môi trường xung quanh nhiệt lượng 20J
Gv: yêu cầu học sinh hoạt động nhóm Áp dụng ngun lí I Nhiệt động lực
hồn thành bài tập

học:

Hs: thảo luận nhóm hồn thành bài tập

∆U = Q + A

Gv: có nhận xét gì? Về độ biến thiên - theo bài ra: A>0, Q<0 nên:
nội năng

∆U = 100 – 20 =80 J
11


Nâng cao ý thức sử dụng an toàn, tiết kiệm - Động cơ nhiệt vì sự phát triển bền
vững thơng qua tiết bài tập “Các nguyên lí của nhiệt động lực học ”
Hs: Nội năng tăng
Gv: Hãy nêu ý nghĩa thực tiễn của bài ∆U > 0 nên nội năng tăng
tốn
Hs: Động cơ nhiệt truyền nhiệt lượng ra
mơi trường
Ý nghĩa thực tiễn
Đây là bài tốn thuộc q trình nén trong chu trình làm việc của động cơ nhiệt.
Bài tốn cho thấy, trong quá trình này, động cơ đã truyền ra môi trường nhiệt
lượng nhất định. Vậy động cơ nhiệt, kể cả động cơ nhiệt hiện đại nhất mà con
người hi vọng có thể chế tạo được trong tương lai, cũng khơng thể chuyển hóa
hồn tồn nhiệt lượng do nhiên liệu bị đốt cháy tỏa ra thành công cơ học mà phải
tỏa một phần nhiệt lượng này ra khơng khí. Nhiệt lượng do các động cơ nhiệt thải
vào khí quyển làm cho nhiệt độ của khí quyển tăng cao hơn mức bình thường
Giáo dục ý thức của học sinh biết sử dụng an toàn, tiết kiệm – Động cơ nhiệt:
Giáo viên hỏi học sinh: Qua bài tập này theo các em thì việc hằng ngày sử dụng
động cơ nhiệt chúng ta cần sử dụng thế nào cho hợp lí?
Ta thấy một động cơ nhiệt hoạt động theo các thông số như bài tập này trong quá
trình nén của động cơ thì nó làm tăng nội năng, đồng thời thải ra mơi trường lượng

nhiệt làm tăng nhiệt độ môi trường gây ra hiệu ứng nhà kính, ảnh hưởng tới cuộc
sống của con người và các sinh vật trên trái đất.Do đó các em cần nâng cao ý thức
trách nhiệm hơn nữa, sử dụng an toàn hơn,tiết kiệm hơn các động cơ nhiệt, nhằm
hạn chế tối đa vấn đề thải nhiệt ra môi trường của các động cơ nhiệt nhằm đem lại
cho môi trường một bầu khơng khí trong lành.
Bài tập 2, sgk (bài 8,trang 180 –CB) [4.1]
Khi truyền nhiệt lượng 6.106 J cho khí trong một xi lanh hình trụ thì khí nở ra và
đẩy pit-tơng lên làm thể tích tăng thêm 0,50 m 3. Tính độ biến thiên nội năng của
khí. Biết áp suất của khí là 8.106 N/m2 và coi áp suất này khơng đổi trong q trình
12


Nâng cao ý thức sử dụng an toàn, tiết kiệm - Động cơ nhiệt vì sự phát triển bền
vững thơng qua tiết bài tập “Các nguyên lí của nhiệt động lực học ”
thực hiện công.
Gv: yêu cầu học sinh hoạt động nhóm - Ta có:
A = F.s = p.S0.s = p.S0.∆V/S0= p.∆V

hồn thành bài tập
Hs: thảo luận nhóm hồn thành bài tập
+ công do khi thực hiện

- Áp dụng: A = 8.106. 0,5 = 4.106 J.

A = p.(V2 – V1)
Độ biến thiên nội năng

- Áp dụng ngun lí I thì:
∆U = A + Q = 6.106 – 4.106 = 2.106 J

∆U = A + Q

Gv: Khi khí nhận nhiệt lượng và sinh ( vì A < 0, Q > 0)
cơng thì nội năng như thế nào? có ảnh
hưởng gì đến mơi trường ?
Hs: Nội năng tăng, sau q trình này khí
vẫn có nhiệt độ cao vậy nhiệt độ mơi
trường tăng
ý nhĩa thực tiễn của bài tốn:
Trong q trình nhận nhiệt đẳng áp trong chu trình Diesel của động cơ đốt
trong (động cơ đốt trong thường làm việc theo hai chu trình Otto hoặc
Diesel).Trong q trình này, khí trong xi lanh đã thực hiện cơng tuy nhiên nội
năng của chất khí vẫn tăng . Lượng khí này được thải ra mơi trường làm cho nhiệt
độ môi trường tăng
Bài tập 3: Một động cơ của xe máy có H = 20%. Sau một giờ hoạt động tiêu thụ
hết 1kg xăng có năng suất toả nhiệt là q = 6.10 6J/kg. Công suất của động cơ xe
máy là bao nhiêu? [4.4]
Gv: yêu cầu học sinh hoạt động nhóm Giải: Khi 1 kg xăng cháy hết sẽ tỏa ra
hoàn thành bài tập

nhiệt lượng
Q=q.m= 46.106J.

Hs: thảo luận nhóm hồn thành bài tập
Nhiệt lượng tỏa ra Q=q.m

H

A

Hiệu suất H= Q

13

A
 0, 2  A  92.105 J
Q


Nâng cao ý thức sử dụng an toàn, tiết kiệm - Động cơ nhiệt vì sự phát triển bền
vững thơng qua tiết bài tập “Các nguyên lí của nhiệt động lực học ”
P=A/t
P = A / t = 2555,56 W
Ý nhĩa thực tiễn của bài toán: Đây là loại động cơ nhiệt làm việc kém hiệu quả,
hiệu xuất thấp ảnh hưởng xấu đến môi trường (nhiệt lượng truyền ra môi trường
q lớn).
- Nhiệt độ mơi trường tăng
- Khí thải ra mơi trường có chứa các chất như CO 2, CO, N2O, SO2… là các
chất có hại cho mơi trường. Các chất này có hại cho mơi trường như gây nên hiệu
ứng nhà kính, làm thủng tầng OZơn…
Thực tế nên chế tạo và sử dụng các động cơ có hiệu suất lớn để tiết kiệm năng
lượng,hạn chế ảnh hưởng xấu đến môi trường.
Giáo dục ý thức của học sinh biết sử dụng an tồn, tiết kiệm – Động cơ nhiệt:
Với thơng số của bài tập này các em thấy đối với những động cơ nhiệt kém chất
lượng thì nhiệt lượng tỏa ra môi trường quá lớn, đây là nhiệt lượng totr ra do nhiên
liệu cung cấp là xăng nên các khí độc hại đưa ra môi trường như CO 2, CO, N2O,
SO2… các chất độc hại này đã làm nhiệt độ trái đất tăng cao dự báo, nhiệt độ trái
đất sẽ tăng thêm 1,50 – 4,50C làm tan băng ở các cực. Chúng ta là những chủ nhân
tương lai cần có những ý tưởng giải pháp gì để hạn chế được sự tác động đó?
Một câu hỏi mà mỗi chúng ta đều phải trăn trở, suy ngẫm. Do đó trước khi mỗi

chúng ta có ý tưởng phát minh ra những động cơ nhiệt ít gây ơi nhiễm cho mơi
trường thì các em hãy là những người tự bản thân nâng cao ý thức sử dụng cho tốt
đã, rồi mới nghĩ đến việc tìm kiếm cái mới thay thế.
Bài tập 4:Tại sao buồng đốt của một nồi hơi trong động cơ nhiệt lại khơng nóng
chảy, mặc dù trong buồng đốt có lúc nhiên liệu cháy ở nhiệt độ cao hơn so với
nhiệt độ nóng chảy của kim loại dùng để tạo ra nó? [4.8]
GV: Yêu cầu HS thảo luận nhóm trả lời Giải: Các thành bên ngoài của buồng
câu hỏi.

đốt được làm lạnh bằng nước, nên

HS: Hoàn thành câu trả lời

nhiệt độ của chúng khơng cao hơn

GV: GV có thể cung cấp cho HS biết về nhiệt độ trong nồi hơi nhiều lắm
14


Nâng cao ý thức sử dụng an toàn, tiết kiệm - Động cơ nhiệt vì sự phát triển bền
vững thơng qua tiết bài tập “Các nguyên lí của nhiệt động lực học ”
hoạt động của động cơ nhiệt và câu hỏi
cho hs: Hãy phân tích vấn đề ơi nhiễm
mơi trường do sử dụng động cơ nhiệt.
HS: Làm cho các nguồn nước sơng ngịi
nhiệt độ tăng cao
Ý nghĩa thực tiễn của bài tốn:
Các động cơ nhiệt có cơng suất lớn dùng nước để làm nguội động cơ.
Những dòng nước sau khi làm nguội động cơ có nhiệt độ cao khi thải ra sơng ngịi
cũng gây ra những hậu quả lớn về nguồn thủy sản. Ngồi ra các động cơ nhiệt cịn

làm ôi nhiễm môi trường bằng các khí độc do đốt cháy nhiên liệu tỏa ra.
Giáo dục ý thức của học sinh biết sử dụng an toàn, tiết kiệm – Động cơ nhiệt:
Qua bài tập này các em thấy hầu như các động cơ nhiệt đều sử dụng hệ
thống làm mát động cơ là dùng nước. Do đó các nhà máy xí nghiệp thường xử
dụng các động cơ có cơng suất lớn với số lượng nhiều thì nguồn nước này nếu thải
xuống sơng ngịi sẽ gây hậu quả thiệt hại nặng nề đối với môi trường. Thủy sản bị
chết gây ôi nhiễm nguồn nước, ôi nhiễm nghiêm trọng tới môi trường bởi mùi hơi
thối bốc lên. Do đó mỗi chúng ta cần phản ánh đúng thực trạng của mỗi nhà máy,
chung tay góp sức cùng cộng đồng phản ánh kịp thời tình trạng ơi nhiễm của các
nhà máy, xí nghiệp nơi mỗi chúng ta sinh sống tới mọi người và cơ quan chức
năng có thẩm quyền để góp phần tạo ra môi trường không ôi nhiễm. Hơn nữa bản
thân mỗi chúng ta tự ý thức đúng đắn về vấn đề này, để tạo môi trường thân thiện
trong lành.
Hoạt động 3: Hoạt động giáo dục ý thức thực tiễn khi sử dụng động cơ
nhiệt.
Hoạt động của giáo viên và HS
Nội dung
Gv: theo các em, làm thế nào để hạn - Sử dụng các động cơ nhiệt có Hiệu suất
chế tối đa ảnh hưởng xấu của động lớn. chất lượng tốt tiêu thụ tốt nhiên liệu,
cơ nhiệt đến môi trường mà không để khí thải bớt ơ nhiễm mơi trường
15


Nâng cao ý thức sử dụng an toàn, tiết kiệm - Động cơ nhiệt vì sự phát triển bền
vững thơng qua tiết bài tập “Các nguyên lí của nhiệt động lực học ”
làm ảnh hưởng đến sự phát triển kinh - Có thể sử dụng động cơ nhiệt đúng cách
- Sử dụng các động cơ nhiệt tiêu thụ các

tế, xã hội?

Hs: thảo luận nhóm nêu ra các biện loại năng lượng sạch (khơng thải ra các
pháp

loại chất thải có hại đến môi trường)
- Không sử dụng các động cơ nhiệt khi
không cần thiết để tiết kiệm nhiên liệu và
không làm ảnh hưởng tới môi trường….

2.4. Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm đối với hoạt động giáo dục, với bản
thân, đồng nghiệp và nhà trường.
Đề tài trên đã tôi áp dụng để giảng dạy tại các lớp 10 trường THPT Nga Sơn.
Tôi thấy truyền đạt nội dung gắn với thực tiễn được cụ thể vào mỗi bài tập làm cho
học sinh hứng thú trong học tập, tạo khơng khí học tập sơi nổi hơn, các em có ý
thức sử dụng tiết kiệm, an toàn động cơ nhiệt. Học sinh trong những lớp tôi dạy đa
phần nắm được ý thức bảo vệ môi trường sống. Đặc biệt khi sử dụng các động cơ
nhiệt.
Kết quả cụ thể:

Lớp
10A (35)
10B (32)
10C (35)
Đối với

Học sinh có ý thức bảo vệ mơi trường
Số lượng
%
28
80
25

78,1
30
85,7
bản thân tơi qua SKKN cũng thấy được ảnh hưởng to lớn của các

động cơ nhiệt tới môi trường sống như thế nào, nắm được tác hại của nó như ơ
nhiễm khơng khí, ô nhiễm tiếng ồn, ô nhiễm nhiệt....hoặc chất làm lạnh thoát ra từ
các nhà máy lạnh phá hủy tầng ozon gây hiệu ứng nhà kính. Từ đó nâng cao ý thức
sử dụng tiết kiệm, an toàn các động cơ nhiệt.

16


Nâng cao ý thức sử dụng an toàn, tiết kiệm - Động cơ nhiệt vì sự phát triển bền
vững thơng qua tiết bài tập “Các nguyên lí của nhiệt động lực học ”
Đối với đồng nghiệp thì qua SKKN cũng phần nào giúp cho các đồng nghiệp
hiểu rõ hơn về động cơ nhiệt, như nguyên tắc hoạt động, cơ chế, các khí độc do
động cơ thải ra mơi trường sống...từ đó nâng cao sự hiểu biết, truyền bá để mọi
người có ý thức hơn trong việc sử dụng nó để bảo vệ môi trường sống.
Đối với nhà trường: Từ SKKN này nhà trường có thể nhân rộng cho học sinh
tồn khối 10 từ đó các em học sinh mỗi người sẽ tự có ý thức đối bản thân. Tạo nên
một tập thể cùng hướng tới vì một tương lai tươi đẹp, vì một mơi trường trong sạch.
Tạo một bầu khơng khí trong lành, thân thiện với con người.
3. Kết luận, kiến nghị
3.1. Kết luận.
Trong dạy học ở trường phổ thông bất kì vận dụng hình thức, phương pháp
nào đều nhằm hướng tới mục tiêu: Tạo điều kiện cho học sinh phát huy được tính
độc lập, tự chủ trong học tập, nghiên cứu, rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức để
giải quyết những vấn đề thực tiễn, hình thành và phát triển năng lực hoạt động,
tham gia, hòa nhập với cộng đồng trong mọi hoạt động xã hội. Người dạy biết lựa

chọn phương pháp phù hợp với nội dung và đối tượng thì sẽ đạt được mục tiêu của
dạy học, phải biết vận dụng kiến thức vào thực tiễn để giáo dục học sinh ý thức
sống tốt hơn. Con người và xã hội – môi trường sống là những vấn thống nhất, xã
hội phát triển khoa học hiện đại đồi sống được nâng lên, nhưng sử dụng nguồn tài
nguyên, sử dụng các phương tiện như thế nào cho hợp lý, không phá vỡ cân bằng
sinh thái trong tự nhiên, không gây ô nhiếm môi trường, phá hủy tâng Ozôn là một
trong vấn đề đặt ra câu hỏi cho toàn xã hội, cho thế hệ trẻ. Dạy học không những
cung cấp kiến thức cho học sinh mà còn hướng tới sự tới mục đích dạy học vì sự
hình thành và phát triển năng lực của học sinh, kết hợp tốt giữ lý thuyết và thực tiễn
Bài tập vật lí là việc vận dụng các kiến thức vật lý để giải quyết một vấn đề cụ thể
của thực tế. Thông qua việc giải bài tập, người học khơng chỉ hình thành kĩ năng
giải toán mà phải hiểu được ý nghĩa của các kết quả mà mình làm ra, có như vậy
17


Nâng cao ý thức sử dụng an toàn, tiết kiệm - Động cơ nhiệt vì sự phát triển bền
vững thơng qua tiết bài tập “Các nguyên lí của nhiệt động lực học ”
người học mới thực sự phát huy được tính chủ động, tích cực, sáng tạo trong q
trình chiếm lĩnh tri thức.
Trên đây là một số kinh nghiệm khi dạy bài tập phần nhiệt động lực học giúp
học sinh “Khám phá, tìm hiểu, sử dụng an tồn tiết kiệm Động cơ nhiệt vì sự phát
triển bền vững”. Vì chỉ làm trong một số giới hạn cho phép rất mong góp ý của các
đồng nghiệp. Tơi xin chân thành cảm ơn !
3.2. Kiến nghị.
Đề tài này đã được đúc rút từ kinh nghiệm của nhiều năm giảng dạy và
hướng dẫn ôn tập cho học sinh qua các cuộc thi khác nhau, qua thực tiễn giảng dạy
và qua thực nghiệm của tơi đã chứng tỏ được lợi ích mà sáng kiến này mang lại là
rõ ràng. Vì vậy, tơi rất mong Ban Giám hiệu trường THPT Nga Sơn và các cấp
quản lí quan tâm để sáng kiến này được phổ biến áp dụng vào thực tế. Các đồng
nghiệp quan tâm xem xét áp dụng sáng kiến này vào thực tế giảng dạy để góp phần

nâng cao chất lượng dạy và học gắn liền với thực tiễn.
Kiến nghị bộ mơn vật lí cần tổ chức các cuộc hội thảo chuyên môn, tập trung
về phương pháp để đúc kết những kinh nghiệm quý báu của các thầy cơ giáo giảng
dạy trong tồn tỉnh, từ đó phổ biến rộng rãi để cán bộ, giáo viên, và học sinh học
tập, vận dụng vào thực tiễn để cho bộ mơn vật lí ngày càng mạnh hơn.
NHẬN XÉT, ĐÁNH GIÁ,
XẾP LOẠI CỦA BGH:

Nga sơn, ngày 20 tháng 05 năm 2019
Tôi xin cam đoan đây là SKKN của mình viết,
khơng sao chép nội dung của người khác.

Mai Văn Đoàn

18


Nâng cao ý thức sử dụng an toàn, tiết kiệm - Động cơ nhiệt vì sự phát triển bền
vững thơng qua tiết bài tập “Các nguyên lí của nhiệt động lực học ”

4.Tài liệu tham khảo
4.1. Sách giáo khoa Vật lý lớp 10 CB-Nhà xuất bản giáo dục
4.2. Sách giáo khoa Vật lý lớp 10 nâng cao - Nhà xuất bản giáo dục .
4.3. Phân loại và phương pháp giải bài tập vật lí 10- Lê Văn Thơng .
4.4. Giải tốn vật lí 10 - Bùi Quang Hân,Trần văn Bồi, Nguyễn Văn Minh,Phạm
Ngọc Tiến.
4.5. Giải bài tập và bài toán cơ sỏ vật lý- Lương Duyên Bình , Nguyễn Quang Hậu
4.6. Phương pháp giải toán vật li 10- Vũ Thanh Khiết, Đỗ Hương Trà, Vũ thị
Thanh Mai, Nguyễn Hoàng Kim.
4.7. Vật lý đại cương, tập 1 - Nguyễn Viết Kính.

4.8.Mạng internet, ;
Email: ;
19


Nâng cao ý thức sử dụng an toàn, tiết kiệm - Động cơ nhiệt vì sự phát triển bền
vững thơng qua tiết bài tập “Các nguyên lí của nhiệt động lực học ”

DANH MỤC
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐÃ ĐƯỢC HỘI ĐỒNG SÁNG KIẾN KINH
NGHIỆM NGÀNH GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HUYỆN, TỈNH VÀ CÁC CẤP
CAO HƠN XẾP LOẠI TỪ C TRỞ LÊN
Họ và tên tác giả: Mai Văn Đoàn
Chức vụ và đơn vị cơng tác: P. Bí thư Đồn Trường THPT Nga Sơn

TT

1.

Tên đề tài SKKN

SỬ DỤNG SỐ PHỨC VÀ

Cấp đánh giá xếp
loại

Kết quả
đánh giá
xếp loại

(Ngành GD cấp
huyện/tỉnh; Tỉnh...)

(A, B, hoặc C)

Cấp tỉnh

B

MÁY TÍNH CẦM TAY
GIẢI NHANH MỘT SỐ
DẠNG TỐN VẬT LÝ
20

Năm học
đánh giá
xếp loại

2017


Nâng cao ý thức sử dụng an toàn, tiết kiệm - Động cơ nhiệt vì sự phát triển bền
vững thơng qua tiết bài tập “Các nguyên lí của nhiệt động lực học ”
2.
3.
4.
5.
...

21