Bài giảng môn Vật lí Khối 10 - Bài 32: Nội năng và sự biến thiên nội năng (Bản hay)

KÍNH CHÀO QUÝ THẦY CÔ ! 
CHÀO CÁC EM THÂN MẾN !!! 
10A2 
Chương VI- Cơ sở của nhiệt động lực học 
Chương VI- Cơ sở của nhiệt động lực học 
I. NỘI NĂNG 
Nôị năng là gì 
Độ biến thiên nội năng 
II. CÁC CÁCH LÀM THAY ĐỔI NỘI NĂNG 
Thực hiện công 
Truyền nhiệt 
 NỘI DUNG 
TIẾT 55 
Bài 32. NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG 
+ Kí hiệu nội năng bằng chữ U. 
+ 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. 
Chương VI- Cơ sở của nhiệt động lực học 
I. Nội năng 
Các phân tử có động năng, thế năng không? Vì sao? 
Xét các phân tử nước ở thể rắn và thể lỏng 
Xét các phân tử khí trong bình kín 
1. Nội năng là gì? 
+ Đơn vị đo nội năng là jun ( J ) 
TIẾT 55 
Bài 32. NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG 
Chương VI- Cơ sở của nhiệt động lực học 
TIẾT 55 
Bài 32. NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG 
Câu 1 : Chứng tỏ nội năng của một vật phụ thuộc vào nhiệt độ và thể tích của vật? U = f(T,V) 
Câu 2 : Vì sao nội năng của một lượng khí lý tưởng chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ? U = f(T) 
THẢO LUẬN NHÓM 
I. Nội năng 
Câu 2 : Vì sao nội năng của một lượng khí lý tưởng chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ? U = f(T) 
Chương VI- Cơ sở của nhiệt động lực học 
TIẾT 55 
Bài 32. NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG 
Câu1 : Vì động năng phân tử phụ thuộc nhiệt độ (T), còn thế năng phân tử phụ thuộc thể tích (V) nên U phụ thuộc T và V . 
U = f ( T, V ) 
Câu 2 : Vì khí lý tưởng là mẫu khí bỏ qua tương tác của các 
phân tử nên các phân tử khí lý tưởng không có thế năng chỉ 
có động năng. Do đó U của khí lý tưởng chỉ phụ thuộc T. 
U = f ( T ) 
THẢO LUẬN NHÓM 
I. Nội năng 
1. Nội năng là gì? 
Câu 1 : Chứng tỏ nội năng của một vật phụ thuộc vào nhiệt độ và thể tích của vật? U = f(T,V) 
Chương VI- Cơ sở của nhiệt động lực học 
 U = U 2 – U 1 
 U > 0 → U tăng 
 U < 0 → U giảm 
2. Độ biến thiên nội năng 
- Độ biến thiên nội năng là phần nội năng tăng thêm lên hay giảm bớt đi trong một quá trình . 
I. Nội năng 
TIẾT 55 
Bài 32. NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG 
Nhờ có biến thiên nội năng nên xe máy chuyển động được. 
Chương VI- Cơ sở của nhiệt động lực học 
TIẾT 55 
Bài 32. NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG 
Nhờ có biến thiên nội năng nên xe ôtô chuyển động được. 
Nhờ có biến thiên nội năng nên tên lửa chuyển động được. 
Nhờ có biến thiên nội năng nên xe tăng chuyển động được. 
Nhờ có biến thiên nội năng nên máy bay chuyển động được. 
Chương VI- Cơ sở của nhiệt động lực học 
TIẾT 55 
Bài 32. NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG 
Ta thực hiện công bằng cách nào? 
Thực hiện công: 
II. Các cách làm thay đổi nội năng 
- Thể tích khí giảm. Khí nóng lên → U thay đổi. 
- Kim loại nóng lên → U thay đổi. 
Thế nào là quá trình thực hiện công ? 
* Quá trình ngoại lực tác dụng lên miếng kim loại và khối khí đã sinh công làm nội năng của miếng kim loại và khối khí thay đổi gọi là quá trình thực hiện công (gọi tắt sự thực hiện công). 
 * Trong quá trình thực hiện công có sự chuyển hoá từ một dạng năng lượng khác sang nội năng . 
Ví dụ: Cơ năng → U 
Chương VI- Cơ sở của nhiệt động lực học 
TIẾT 55 
Bài 32. NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG 
Thực hiện công : 
II. Các cách làm thay đổi nội năng 
Chương VI- Cơ sở của nhiệt động lực học 
TIẾT 55 
Bài 32. NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG 
II. Các cách làm thay đổi nội năng 
2. Truyền nhiệt: 
Có thể truyền nhiệt bằng cách nào? 
 T thay đổi → U thay đổi 
a.Quá trình truyền nhiệt. 
Thế nào là quá trình truyền nhiệt 
 * Khi T giảm → U thay đổi 
Nếu đặt khối khí vào thùng nước lạnh hơn khối khí, thì nội năng khối khí thay đổi như thế nào? 
Chương VI- Cơ sở của nhiệt động lực học 
TIẾT 55 
Bài 32. NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG 
II. Các cách làm thay đổi nội năng 
a.Quá trình truyền nhiệt. 
2. Truyền nhiệt: 
* Quá trình làm thay đổi nội năng không có sự thực hiện công gọi là quá trình truyền nhiệt (goi tắt sự truyền nhiệt). 
* Trong quá trình truyền nhiệt không có sự chuyển hoá năng lượng từ dạng này sang dạng khác, chỉ có sự truyền nội năng từ vật này sang vật khác . 
Chương VI- Cơ sở của nhiệt động lực học 
TIẾT 55 
Bài 32. NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG 
II. Các cách làm thay đổi nội năng 
2. Truyền nhiệt: 
a.Quá trình truyền nhiệt. 
Hãy mô tả và nêu tên các hình thức truyền nhiệt ở hình bên? 
Hình a ) Dẫn nhiệt là chủ yếu . 
Chương VI- Cơ sở của nhiệt động lực học 
TIẾT 55 
Bài 32. NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG 
II. Các cách làm thay đổi nội năng 
2. Truyền nhiệt: 
Hình b ) Bức xạ nhiệt là chủ yếu . 
Hình c ) Đối lưu là chủ yếu . 
a.Quá trình truyền nhiệt. 
Chương VI- Cơ sở của nhiệt động lực học 
TIẾT 55 
Bài 32. NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG 
II. Các cách làm thay đổi nội năng 
2. Truyền nhiệt: 
b. Nhiệt lượng 
 U = U 2 - U 1 = Q 
 - Nhiệt lượng là s ố đo độ biến thiên nội năng trong quá trình truyền nhiệt . 
 U: Độ biến thiên nội năng (J) 
Q: Nhiệt lượng vật nhận được từ vật khác hay toả ra cho vật khác (J) 
m : kh ố i l ượ ng c ủ a v ậ t (kg) 
Q : nhi ệ t l ượ ng thu v à o hay to ả ra (J) 
C : nhi ệ t dung ri ê ng c ủ a ch ấ t (J/kg.K) 
t : Độ bi ế n thi ê n nhi ệ t độ ( O C). 
Ho ặ c T = t th ì T (K) 
*Công thức tính nhiệt lượng của một lượng chất rắn hoặc lỏng. 
Q = m.c. t = m.c .( t 2 - t 1 ) 
Chương VI- Cơ sở của nhiệt động lực học 
TIẾT 55 
Bài 32. NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG 
II. Các cách làm thay đổi nội năng 
2. Truyền nhiệt: 
b. Nhiệt lượng 
Chú ý : * N hiệt dung riêng của chất khí còn phụ thuộc vào quá trình truyền nhiệt là quá trình đẳng tích hay đẳng áp, ký hiệu là C v hay C p . 
*Q toả = Q thu 
 *  t = 0 → Q = 0 : Nhi ệ t l ượ ng ch ỉ xu ấ t hi ệ n trong q úa tr ì nh truy ề n nhi ệ t . 
Hãy viết phương trình cân bằng nhiệt? 
 t = 0 
→ Q = ? 
(đúng trong suốt qúa trình trao đổi nhiệt giữa hai vật) 
Chương VI- Cơ sở của nhiệt động lực học 
TIẾT 55 
Bài 32. NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG 
II. Các cách làm thay đổi nội năng 
2. Truyền nhiệt: 
b. Nhiệt lượng 
BT: Thả một quả cầu bằng nhôm khối lượng 0,15 kg được nung nóng tới 120 o C vào một cốc đựng nước ở 20 o C. Sau một thời gian, nhiệt độ của quả cầu và nước đều bằng 44 o C. Tính khối lượng nước trong cốc. Coi nhiệt lượng truyền cho cốc và môi trường bên ngoài là không đáng kể . Biết nhiệt dung riêng của nhôm bằng 880 J /kg.K và của nước là 4200 J /kg.K . 
VẬN DỤNG 
 Tóm tắt: 
 m nh = 0,15 kg 
 t nh1 = 120 0 C 
 C nh = 880 J/kg.K 
 t n1 = 20 0 C 
 C n = 4200 J/kg.K 
 t 2 = 42 0 C 
 m n = ? 
Giải 
Nhiệt lượng quả cầu toả ra: 
Q thu = m nh C nh t 
Nhiệt lượng nước thu vào 
Q toả = m n C n t’ 
Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt 
Q thu = Q toả 
m nh C nh t = m n C n t’ 
=> 
m n = 
m nh C nh t 
C n t’ 
Thay số 
m n = 0,1 kg 
VẬN DỤNG 
C 
Ô 
N 
G 
Đ 
Ộ 
N 
G 
N 
Ă 
N 
G 
N 
I 
U 
T 
Ơ 
N 
N 
H 
I 
Ệ 
T 
Đ 
Ộ 
M 
Ặ 
T 
T 
R 
Ă 
N 
G 
T 
R 
U 
Y 
Ề 
N 
N 
H 
I 
Ệ 
T 
Đ 
Ẳ 
N 
G 
N 
H 
I 
Ệ 
T 
4 
7 
6 
5 
3 
2 
1 
?1 
?2 
?3 
?4 
?5 
?6 
?7 
U 
BÀI TẬP Ô CHỮ 
R 
T 
1. Số đo độ biến thiên nội năng trong quá trình không truyền 
nhiêt. 
2. Một dạng năng lượng . 
 3. Đơn vị của lực. 
4. Đặt trưng cho mức độ nóng lạnh . 
5. Tên gọi vệ tinh của trái đất. 
 6. Một cách làm thay đổi nội năng. 
 7. Quá trình tuân theo định luật Bôi-lơ_Ma-ri-ốt. 
THẢO LUẬN NHÓM 
Nhóm 1: Hãy cho biết sự khác nhau giữa quá trình thực hiện công và quá trình truyền nhiệt . 
Nhóm 2: Phân biệt “công” và “nhiệt lượng” . 
Thực hiện công 
Truyền nhiệt 
Công 
Nhiệt lượng 
Trong quá trình thực hiện công: 
Trong quá trình truyền nhiệt: 
- Ngoại lực thực hiện công 
 lên vật . 
- Có sự chuyển hoá năng lượng 
 từ một dạng năng lượng khác 
(ví dụ cơ năng) sang nội năng. 
 Ngoại lực không thực hiện 
công lên vật. 
 Không có sự chuyển hoá 
năng lượng từ dạng này sang 
dạng khác. 
 Công là số đo phần năng 
lượng được truyền từ vật này 
sang vật khác trong quá trình 
thực hiện công . 
 - Nhiệt lượng là số đo phần 
nội năng mà vật nhận được 
hay mất đi trong quá trình 
 truyền nhiệt. 
THẢO LUẬN NHÓM 
HƯỚNG DẪN VỀ NHÀ 
 ª Bài tập về nhà : 
 - Bài tập SGK 
 - Bài 32.6; 32.7 SBT. 
ª Chuẩn bị bài mới : 
 - Soạn bài Các nguyên lý của nhiệt động lực học 
 - Trả lời các câu hỏi C 1 , C2. 
 CHÚC CÁC EM KHOẺ, HỌC TỐT ! 
TẠM BIỆT !!! 
CẢM ƠN QUÝ THẦY CÔ ĐẾN DỰ GIỜ!