Bài giảng Vật lí Lớp 10 - Các nguyên lí của nhiệt động lực học - Lê Quốc Anh

GIÁO VIÊN : LÊ QUỐC ANH 
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO QUỸ LAWRENCE S.TING 
Cuộc thi quốc gia Thiết kế bài giảng e-Learning 
Email : lqanh .qh@hue.edu.vn 
Điện thoại : 0935 935 771 
Đơn vị công tác : Trường THPT Chuyên Quốc Học Huế 
Địa chỉ : 12 Lê Lợi – Thành phố Huế - Tỉnh Thừa Thiên Huế 
Bài 33 thuộc chương trình Vật lí lớp 10 
Huế, tháng 11/2016 
BÀI GIẢNG: CÁC NGUYÊN LÍ CỦA 
NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC 
Giấy phép dự thi : CC-BY 
GIÁO VIÊN : TRẦN THẾ VINH 
Email : ttvinh.vl@hue.edu.vn 
Điện thoại : 0978 974 252 
Đơn vị công tác : Trường THPT Vinh Lộc 
Địa chỉ : Xã Vinh Hưng- Huyện Phú Lộc - Tỉnh Thừa Thiên Huế 
Bài 33: CÁC NGUYÊN LÍ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC 
* Cơ chế hoạt động của động cơ nhiệt 
 1. Phát biểu nguyên lí 
* Áp dụng cho quá trình đẳng tích 
 2. Vận dụng 
I. Nguyên lí I nhiệt động lực học 
KIẾN THỨC BỔ TRỢ 
1 
3 
2 
CÂU HỎI 
 1. Tổng động năng và thế năng của các phân tử cấu tạo nên vật gọi là gì ? 
 3. Đây là một trong những cách làm thay đổi nội năng của vật ? 
 2. Nội năng của một lượng khí lí tưởng xác định phụ thuộc vào thông số nào ? 
N 
O 
I 
N 
A 
N 
G 
N 
H 
I 
E 
T 
Đ 
O 
T 
R 
U 
Y 
E 
N 
N 
H 
I 
E 
T 
G 
1 
I 
Đ 
U 
L 
Y 
N 
E 
N 
N 
H 
L 
NGUYÊN LÍ 1 NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC 
BÀI 33 
CÁC NGUYÊN LÍ CỦA 
NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC 
Bài 33: CÁC NGUYÊN LÍ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC 
NỘI DUNG TIẾT HỌC 
 1. Phát biểu nguyên lí 
 2. Vận dụng nguyên lí 
I. Nguyên lí I nhiệt 
 động lực học 
Trả lời các câu hỏi ở phần bài tập vận dụng 
TN1 
 U = Q 
Bài 33: CÁC NGUYÊN LÍ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC 
I. Nguyên lí I nhiệt động lực học 
TN2 
 U = A 
Bài 33: CÁC NGUYÊN LÍ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC 
I. Nguyên lí I nhiệt động lực học 
TN3 
 U 1 = A 
 U 2 = Q 
 U = U 1 + U 2 = A + Q 
Bài 33: CÁC NGUYÊN LÍ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC 
I. Nguyên lí I nhiệt động lực học 
Bài 33: CÁC NGUYÊN LÍ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC 
 1. Phát biểu nguyên lí 
* Độ biến thiên nội năng của vật bằng tổng công và nhiệt lượng mà vật nhận được. 
* Hệ thức: 
∆U = A + Q 
I. Nguyên lí I nhiệt động lực học 
VD1 . Đồng thời thực hiện công 100 J để nén khí trong một xilanh và truyền nhiệt lượng 20 J cho khí. Tính độ biến thiên nội năng của khí. 
Bài 33: CÁC NGUYÊN LÍ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC 
 1. Phát biểu nguyên lí 
∆U = 100 + 20 = 120 J 
I. Nguyên lí I nhiệt động lực học 
VD1 . Đồng thời thực hiện công 100 J để nén khí trong một xilanh và truyền nhiệt lượng 20 J cho khí. Tính độ biến thiên nội năng của khí. 
∆U = A + Q 
A =100 J 
Q =20 J 
Bài 33: CÁC NGUYÊN LÍ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC 
 1. Phát biểu nguyên lí 
VD2 . Thực hiện công 100 J để nén khí trong một xilanh. Tính độ biến thiên nội năng của khí, biết khí truyền ra môi trường xung quanh nhiệt lượng 20 J. 
I. Nguyên lí I nhiệt động lực học 
* Độ biến thiên nội năng của vật bằng tổng công và nhiệt lượng mà vật nhận được. 
* Hệ thức : 
∆U = A + Q 
Bài 33: CÁC NGUYÊN LÍ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC 
 1. Phát biểu nguyên lí 
VD2 . Thực hiện công 100 J để nén khí trong một xilanh. Tính độ biến thiên nội năng của khí, biết khí truyền ra môi trường xung quanh nhiệt lượng 20 J. 
I. Nguyên lí I nhiệt động lực học 
∆U = 100 - 20 = 80 J 
∆U = A + Q 
A = 100 J 
Q = - 20 J 
Bài 33: CÁC NGUYÊN LÍ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC 
 1. Phát biểu nguyên lí 
* Quy ước về dấu: 
Q > 0 : Vật nhận nhiệt lượng. 
Q < 0 : Vật truyền nhiệt lượng. 
A > 0 : Vật nhận công. 
A < 0 : Vật thực hiện công 
 (hay vật sinh công). 
VẬT 
A > 0 
Q > 0 
Q < 0 
A < 0 
I. Nguyên lí I nhiệt động lực học 
* Độ biến thiên nội năng của vật bằng tổng công và nhiệt lượng mà vật nhận được. 
* Hệ thức : 
∆U = A + Q 
Bài 33: CÁC NGUYÊN LÍ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC 
 1. Phát biểu nguyên lí 
* Quy ước về dấu: 
Q > 0 : Vật nhận nhiệt lượng. 
Q < 0 : Vật truyền nhiệt lượng. 
A > 0 : Vật nhận công. 
A < 0 : Vật thực hiện công 
 (hay vật sinh công). 
VẬT 
A > 0 
Q > 0 
Q < 0 
A < 0 
I. Nguyên lí I nhiệt động lực học 
* Độ biến thiên nội năng của vật bằng tổng công và nhiệt lượng mà vật nhận được. 
* Hệ thức : 
∆U = A + Q 
Bài 33: CÁC NGUYÊN LÍ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC 
 1. Phát biểu nguyên lí 
I. Nguyên lí I nhiệt động lực học 
Tóm tắt 
Q = 100 J 
A = -70 J 
 U = ? 
Giải 
Theo nguyên lí I NĐLH, ta có: 
 U = A + Q = -70 + 100 = 30 J 
VD3. Người ta truyền cho khí trong xilanh nhiệt lượng 100J. Khí nở ra thực hiện công 70 J đẩy pittông lên. Tính độ biến thiên nội năng của khí. 
Bài 33: CÁC NGUYÊN LÍ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC 
VD 4. Caùc heä thöùc sau ñaây bieåu dieãn nhöõng quaù trình naøo ? 
a. U = Q khi Q > 0 
b. U = Q + A khi Q 0 
 Vật nhận nhiệt lượng. 
Vật truyền nhiệt lượng và nhận công. 
VD 5: Hãy quan sát thí nghiệm sau và cho biết giai đoạn 2 của thí nghiệm diễn tả quá trình nào ?   
VD 5: Hãy quan sát thí nghiệm sau và cho biết giai đoạn 2 của thí nghiệm diễn tả quá trình nào ?   
VD 5: Hãy quan sát thí nghiệm sau và cho biết giai đoạn 2 của thí nghiệm diễn tả quá trình nào ? 
Đúng 
Sai 
Chính xác 
Your answer: 
Đáp án là 
Chưa đúng 
You must answer the question before continuing 
Trả lời 
Trả lời 
Làm lại 
Làm lại 
A) 
Hệ nhận nhiệt lượng 
 và nhận công. 
B) 
Hệ truyền nhiệt lượng 
và nhận công. 
C) 
Hệ truyền nhiệt lượng 
và thực hiện công. 
D) 
Hệ nhận nhiệt lượng 
và thực hiện công. 
Bài 33: CÁC NGUYÊN LÍ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC 
- Xét trong hệ tọa độ p-V : 
 2. Vận dụng 
V 1 =V 2 
p 1 
p 2 
O 
V 
p 
1 
2 
- Hệ thức nguyên lí I có dạng : 
 1. Phát biểu nguyên lí 
I. Nguyên lí I nhiệt động lực học 
a. Áp dụng cho quá trình đẳng tích 
∆U = Q 
p 
∆ l 
∆V 
Bài 33: CÁC NGUYÊN LÍ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC 
b. Cơ chế hoạt động của động cơ nhiệt 
 1. Phát biểu nguyên lí 
 2. Vận dụng 
I. Nguyên lí I nhiệt động lực học 
Bài 33: CÁC NGUYÊN LÍ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC 
* Cơ chế hoạt động của động cơ nhiệt 
 1. Phát biểu nguyên lí 
* Áp dụng cho quá trình đẳng tích 
 2. Vận dụng 
I. Nguyên lí I nhiệt động lực học 
Bài 33: CÁC NGUYÊN LÍ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC 
Bài 33: CÁC NGUYÊN LÍ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC 
* Cơ chế hoạt động của động cơ nhiệt 
 1. Phát biểu nguyên lí 
* Áp dụng cho quá trình đẳng tích 
 2. Vận dụng 
I. Nguyên lí I nhiệt động lực học 
Bài 33: CÁC NGUYÊN LÍ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC 
* ∆U = A + Q 
I. Nguyên lí I nhiệt động lực học 
1. Phát biểu nguyên lí 
* Quy ước dấu 
* Trong quá trình đẳng tích ∆U = Q 
2. Vận dụng 
* Động cơ nhiệt 
BÀI TẬP VẬN DỤNG 
* Gồm 7 câu hỏi với tổng số điểm là 100 điểm. 
* Câu 1 có số điểm 40 còn các câu còn lại 10 điểm. 
? 
1 
2 
5 
3 
4 
6 
7 
Câu 1 (40 điểm): Ghép nội dung ở cột bên trái với nội dung ở cột bên phải để được một câu có nội dung đúng. 
Cột 1 
Cột 2 
A. 
độ biến thiên nội năng của vật bằng tổng công và nhiệt lượng mà vật nhận được. 
B. 
∆ U = A. 
C. 
khí vật nhận công. 
D. 
khí vật truyền nhiệt. 
E. 
∆ U = Q. 
D 
Q < 0 
C 
A > 0 
A 
Nội dung Nguyên lí I NDLH là 
E 
Hệ thức của nguyên lí I NDLH trong quá trình đẳng tích là 
B 
Hệ thức của nguyên lí I NDLH trong quá trình vật không trao đổi nhiệt với vật khác là 
Đúng 
Sai 
Đáp án của em chính xác 
Your answer: 
Đáp án chính xác là: 
Đáp án của em chính xác 
You must answer the question before continuing 
Trả lời 
Trả lời 
Làm lại 
Làm lại 
1 
7 
6 
5 
4 
3 
2 
Câu 2 (10 điểm) : Hệ thức sau đây biểu diễn quá trình nào ? ∆ U = A khi A > 0 
Đúng 
Sai 
Đáp án của em chính xác 
Your answer: 
Đáp án chính xác là: 
Đáp án của em chính xác 
You must answer the question before continuing 
Trả lời 
Trả lời 
Làm lại 
Làm lại 
A) 
Vật chỉ truyền 
nhiệt lượng 
B) 
Vật chỉ nhận 
nhiệt lượng. 
C) 
Vật chỉ thực 
hiện công. 
D) 
Vật chỉ nhận 
 công. 
Câu 3 (10 điểm) : Hãy quan sát thí nghiệm sau và cho biết thí nghiệm diễn tả quá trình nào ?  
Câu 3 (10 điểm) : Hãy quan sát thí nghiệm sau và cho biết thí nghiệm diễn tả quá trình nào ?  
Đúng 
Sai 
Đáp án của em chính xác 
Your answer: 
Đáp án chính xác là: 
Đáp án của em chính xác 
You must answer the question before continuing 
Trả lời 
Trả lời 
Làm lại 
Làm lại 
A) 
Hệ nhận nhiệt lượng 
và nhận công. 
B) 
Hệ truyền nhiệt lượng 
và nhận công. 
C) 
Hệ truyền nhiệt lượng 
và thực hiện công. 
D) 
Hệ nhận nhiệt lượng 
 và thực hiện công. 
Câu 4 (10 điểm) : Người ta thực hiện công 100 J lên một khối khí và truyền cho khối khí một nhiệt lượng 40 J. Độ biến thiên nội năng của khí là : 
Đúng 
Sai 
Đáp án của em chính xác 
Your answer: 
Đáp án chính xác là: 
Đáp án của em chính xác 
You must answer the question before continuing 
Trả lời 
Trả lời 
Làm lại 
Làm lại 
A) 
140J và nội năng giảm. 
B) 
60J và nội năng tăng. 
C) 
60J và nội năng giảm. 
D) 
140J và nội năng tăng. 
Câu 5 (10 điểm) : Nội năng của vật sẽ như thế nào nếu hệ tỏa nhiệt và sinh công ? 
Đúng 
Sai 
Đáp án của em chính xác 
Your answer: 
Đáp án chính xác là: 
Đáp án của em chính xác 
You must answer the question before continuing 
Trả lời 
Trả lời 
Làm lại 
Làm lại 
A) 
Không đổi 
B) 
Tăng 
C) 
Giảm 
D) 
Chưa thể xác định 
Câu 5 (10 điểm) : Nội năng của vật sẽ như thế nào nếu hệ tỏa nhiệt và sinh công ? 
Câu 6 (10 điểm) : Hệ thức sau đây biểu diễn quá trình nào ?  ∆ U = Q + A khi Q > 0 và A < 0  
Đúng 
Sai 
Đáp án của em chính xác 
Your answer: 
Đáp án chính xác là: 
Đáp án của em chính xác 
You must answer the question before continuing 
Trả lời 
Trả lời 
Làm lại 
Làm lại 
A) 
Vật truyền nhiệt lượng 
 và nhận công. 
B) 
Vật truyền nhiệt lượng 
và thực hiện công. 
C) 
Vật nhận nhiệt lượng 
và thực hiện công. 
D) 
Vật nhận nhiệt lượng 
và nhận công. 
Câu 7 (10 điểm) : Trong hệ thức sau đây, hệ thức nào diễn tả quá trình nung nóng khí trong một bình kín khi bỏ qua sự nở vì nhiệt của bình ? 
Đúng 
Sai 
Đáp án của em chính xác 
Your answer: 
Đáp án chính xác là: 
Đáp án của em chính xác 
You must answer the question before continuing 
Trả lời 
Trả lời 
Làm lại 
Làm lại 
A) 
∆U = A. 
B) 
∆U = 0. 
C) 
∆U = Q với Q<0. 
D) 
∆U = Q với Q>0. 
Question Feedback/Review Information Will Appear Here 
Xem lại 
Tiếp tục 
BÀI TẬP VẬN DỤNG 
Số điểm đạt được 
{score} 
Điểm tối đa 
{max-score} 
Số lần làm bài 
{total-attempts} 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
1. Bộ Giáo dục và Đào tạo (2006). Sách giáo khoa “Vật lí 10”. 
2. Bộ Giáo dục và Đào tạo (2006). Sách “ Bài tập vật lí 10”. 
3. Giáo dục và Đào tạo (2014). Tài liệu tập huấn “Dạy học và kiểm tra đánh giá kết quả học sinh theo định hướng phát triển năng lực học sinh”. 
4. 
CẢM ƠN QUÝ THẦY CÔ VÀ CÁC EM