Bài giảng Vật lí 10 - Chương VI - Bài 32: Nội năng và sự biến thiên nội năng

CHƯƠNG VICƠ SỞ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌCBài 32NỘI NĂNGVÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNGCH1. Hãy kể tên các dạng năng lượng mà em đã học.I - NỘI NĂNG1. Nội năng là gì ?hVậtPhân tửChuyển độngkhông ngừngĐộng năngGiữa các phân tử có lực tương tácThế năngphân tửNội năng+Động năng + Thế năngtrọng trường = Cơ năng CH2. Một vật rơi tự do từ độ cao h xuống đất, trong quá trình chuyển động vật có những dạng năng lượng nào ?CH3. Nhắc lại nội dung của cấu tạo chất.CH4. Nội năng là gì ?- 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 (J)I - NỘI NĂNG1. Nội năng là gì ?I - NỘI NĂNG1. Nội năng là gì ?CH5. Hãy chứng tỏ nội năng của một vật phụ thuộc vào nhiệt độ và thể tích của vật: U = f(T, V)Nhiệt độVận tốc của các phân tử thay đổiThể tíchKhoảng cách giữa các phân tử thay đổiThay đổiThay đổiĐộng năng các phân tử thay đổiThế năng phân tử thay đổi- 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 (J)I - NỘI NĂNG1. Nội năng là gì ?- Nội năng của một vật phụ thuộc vào nhiệt độ và thể tích của vật.I - NỘI NĂNG1. Nội năng là gì ?CH6. Hãy chứng tỏ nội năng của một lượng khí lí tưởng chỉ phụ thuộc nhiệt độ.Nhiệt độVận tốc của các phân tử thay đổiThay đổiĐộng năng các phân tử thay đổi Đối với khí lí tưởng, lực tương tác giữa các phân tử rất yếu có thể bỏ qua. Nên khí lí tưởng không 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 (J)I - NỘI NĂNG1. Nội năng là gì ?- Nội năng của một vật phụ thuộc vào nhiệt độ và thể tích của vật.- Nội năng của khí lí tưởng chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ.2. Độ biến thiên nội năng: Là phần nội năng tăng lên hoặc giảm bớt đi trong một quá trình.I - NỘI NĂNG1. Nội năng là gì ?ΔUII - CÁC CÁCH LÀM THAY ĐỔI NỘI NĂNG1. Thực hiện côngCọ xátNhiệt độ của tấm kim loại tăngNội năng tăngNén pittông xuống mạnh và nhanhChưa nén pittôngSau khi nén pittôngGiảm thể tích và khí nóng lênNội năng tăngCH7. Trình bày sự thay đổi nội năng của miếng kim loại và khối khí ở thí nghiệm H32.1.II - CÁC CÁCH LÀM THAY ĐỔI NỘI NĂNG - Khi tác dụng ngoại lực làm thay đổi nội năng của vật gọi là sự thực hiện công.1. Thực hiện công - Có sự chuyển hoá năng lượng từ một dạng năng lượng khác sang nội năng.CH8. Trong quá trình thực hiện công ở các ví dụ trên, dạng năng lượng nào đã chuyển hóa thành nội năng ?2. Truyền nhiệta. Quá trình truyền nhiệtII - CÁC CÁCH LÀM THAY ĐỔI NỘI NĂNGNước sôiCho miếng kim loại vào nước sôiĐun nóng khối khíMiếng kim loại nóng lênNội năng tăngKhí trong xi lanh nóng lênNội năng tăngCH9. Trình bày sự thay đổi nội năng của miếng kim loại và khối khí ở thí nghiệm H32.2. - Khi cho vật tiếp xúc với một nguồn nhiệt làm thay đổi nội năng của vật gọi là sự truyền nhiệt. - Không có sự chuyển hoá năng lượng mà chỉ có sự truyền nội năng từ vật này sang vật khác.II - CÁC CÁCH LÀM THAY ĐỔI NỘI NĂNGCH10. Trong quá trình truyền nhiệt ở các ví dụ trên, dạng năng lượng nào đã chuyển hóa thành nội năng ?2. Truyền nhiệta. Quá trình truyền nhiệtII - CÁC CÁCH LÀM THAY ĐỔI NỘI NĂNGCH11. Hãy so sánh sự thực hiện công và sự truyền nhiệt.* Giống nhau: Đều làm thay đổi nội năng của vật.* Khác nhau:THỰC HIỆN CÔNGTRUYỀN NHIỆT- Ngoại lực thực hiện công lên vật.- Ngoại lực không thực hiện công lên vật.- Có sự chuyển hóa năng lượng từ dạng khác sang nội năng.- Không có sự chuyển hóa năng lượng mà chỉ có truyền nội năng từ vật này sang vật khác.2. Truyền nhiệtII - CÁC CÁCH LÀM THAY ĐỔI NỘI NĂNGb. Nhiệt lượng Số đo độ biến thiên của nội năng trong quá trình truyền nhiệt là nhiệt lượng.ΔU = QQ = mcΔtQ: nhiệt lượng thu vào hay tỏa ra (J)m: khối lượng (kg)c: nhiệt dung riêng (J/kgK)Δt: độ biến thiên nhiệt độ (oC hay K)2. Truyền nhiệtII - CÁC CÁCH LÀM THAY ĐỔI NỘI NĂNGCôngNhiệt lượng Phần năng lượng được truyền từ vật này sang vật khác trong quá trình thực hiện công. Phần nội năng mà vật nhận được hay mất đi trong quá truyền nhiệt.* Giống nhau: Đều là số đo của sự biến đổi nội năng* Khác nhau:C12. Hãy so sánh công và nhiệt lượng.2. Truyền nhiệtII - CÁC CÁCH LÀM THAY ĐỔI NỘI NĂNGCH13. Hãy mô tả và nêu tên các hình thức truyền nhiệt trong các hiện tượng ở H 32.3.Dẫn nhiệt là chủ yếu Bức xạ nhiệt là chủ yếu 2. Truyền nhiệtII - CÁC CÁCH LÀM THAY ĐỔI NỘI NĂNGĐối lưu là chủ yếuII - CÁC CÁCH LÀM THAY ĐỔI NỘI NĂNG2. Truyền nhiệtCỦNG CỐCH14. Phát biểu nào sau đây là đúng ? Nội năng của một vật làA. tổng động năng và thế năng của vật.B. tổng động năng và thế năng của các phân tử cấu tạo nên vật.C. tổng nhiệt lượng và cơ năng mà vật nhận được trong quá trình truyền nhiệt và thực hiện công.D. nhiệt lượng vật nhận được trong quá trình truyền nhiệt.CỦNG CỐCH15. Câu nào sau đây nói về nội năng không đúng?A. Nội năng là một dạng năng lượng.B. Nội năng là nhiệt lượng.C. Nội năng có thể chuyển hoá thành các dạng năng lượng khác.D. Nội năng của một vật có thể tăng lên, hoặc giảm đi.CỦNG CỐCH16. Nội năng của một vật phụ thuộc vào những yếu tố nào ?A. Nhiệt độ.B. Thể tích, áp suất và nhiệt độ.C. Nhiệt độ và thể tích.D. Áp suất.CỦNG CỐCH17. Nội năng của khí lí tưởng phụ thuộc vào yếu tố nào ?A. Nhiệt độ.B. Thể tích.C. Áp suất.D. Thể tích và áp suất.CỦNG CỐCH18. Câu nào sau đây nói về truyền nhiệt và thực hiện công là không đúng ? A. Thực hiện công là quá trình có thể làm thay đổi nội năng của vật.B. Trong thực hiện công có sự chuyển hóa từ nội năng thành cơ năng và ngược lại.C. Trong truyền nhiệt có sự truyền động năng từ phân tử này sang phân tử khác.D. Trong truyền nhiệt có sự chuyển hóa từ cơ năng sang nội năng và ngược lại.CỦNG CỐCH19. Câu nào sau đây nói về nhiệt lượng là không đúng?A. Nhiệt lượng là số đo độ tăng nội năng của vật trong quá trình truyền nhiệt.B. Một vật lúc nào cũng có nội năng, do đó lúc nào cũng có nhiệt lượng.C. Đơn vị của nhiệt lượng cũng là đơn vị của nội năng.D. Nhiệt lượng không phải là nội năng.CỦNG CỐCH20. Câu nào sau đây nói về nguyên nhân của sự thay đổi nhiệt độ của một vật là đúng ? Nhiệt độ của vật giảm là do các nguyên tử, phân tử cấu tạo nên vậtA. ngừng chuyển động.B. nhận thêm động năng.C. chuyển động chậm đi.D. va chạm vào nhau.