Tiêu đề Vật Lý 10 chương 6 - Đề bài.doc ✅

1 CHƯƠNG 6 CƠ SỞ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC MỤC TIÊU 1 Trình bày được khái niệm nội năng của một vật. 2 Trình bày được hai cách làm thay đổi nội năng của vật và viết được công thức tính nhiệt lượng tỏa ra hoặc thu vào trong quá trình truyền nhiệt. 3 Viết được công thức nguyên lí I nhiệt động lực học và các quy ước. 4 Viết được công thức tính độ biến thiên nội năng của vật trong các quá trình đẳng nhiệt, đẳng tích. 5 Trình bày được định nghĩa quá trình thuận nghịch và không thuận nghịch. 6 Phát biểu được nguyên lí II của Clau-si-út và Các-nô và viết được công thức tính hiệu suất, hiệu năng của máy lạnh. 1 Vận dụng các công thức lí thuyết để tính nhiệt lượng, độ biến thiên nội năng của một vật. 2 Phân biệt được quá trình thuận nghịch và không thuận nghịch.
2 I. LÝ THUYẾT TRỌNG TÂM A. NỘI NĂNG 1. Nội năng - Nội năng của vật là tổng động năng và thế năng của các phân tử cấu tạo nên vật. - Nội năng là một dạng năng lượng bên trong của hệ, nó chỉ phụ thuộc vào trạng thái của hệ. Chú ý: Tổng động năng của các nguyên tử, phân tử cấu tạo nên vật là nhiệt năng của vật đó 2. Độ biến thiên nội năng Trong nhiệt động lực học người ta không quan tâm đến nội năng của vật mà quan tâm đến độ biến thiên nội năng U của vật, nghĩa là phần nội năng tăng thêm hay giảm bớt đi trong một quá trình: 21UUU B. CÁC CÁCH LÀM THAY ĐỔI NỘI NĂNG 1. Thực hiện công Khi thực hiện công lên hệ hoặc cho hệ thực hiện công thì có thế làm thay đổi nội năng của hệ. Trong quá trình thực hiện công thì có sự chuyển hóa từ một dạng năng lượng khác sang nội năng. Ví dụ: Khi cọ xát hai viên đá cuội với nhau làm tăng nội năng của hệ và tạo ra lửa. 2. Truyền nhiệt a. Quá trình truyền nhiệt - Quá trình làm thay đổi nội năng không có sự thực hiện công gọi là quá trình truyền nhiệt. - Khi cho một hệ tiếp xúc với một vật khác hoặc một hệ
3 khác mà nhiệt độ của chúng khác nhau thì nhiệt độ hệ thay đổi và nội năng của hệ thay đổi. - Trong quá trình truyền nhiệt không có sự chuyển hoá năng lượng từ dạng này sang dạng khác mà chỉ có sự truyền nội năng từ vật này sang vật khác. b. Nhiệt lượng - Nhiệt lượng là số đo độ biến thiên nội năng trong quá trình truyền nhiệt: QU Ví dụ: Khi thả một cục đá vào cốc cà phê thì cục đá nhận nhiệt lượng từ cốc cà phê nên tăng nội năng (đá tan dần) còn cốc cà phê tỏa nhiệt nên giảm nội năng (cốc cà phê nguội dần đi). - Nhiệt lượng mà một lượng chất rắn hoặc lỏng thu vào hay toả ra khi nhiệt độ thay đổi được tính theo công thức: Qmct Trong đó: m: khối lượng của chất (kg). c: nhiệt dung riêng của chất, là lượng nhiệt cần cung cấp để 1kg chất đó tăng thêm 1°C. Đơn vị J/kg.K. t : Độ biến thiên nhiệt độ (°C hoặc K). C. NGUYÊN LÍ I NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC 1. Nội dung nguyên lí 1 Độ biến thiên nội năng của hệ bằng tổng công và nhiệt lượng mà hệ nhận được. UAQ Trong đó quy ước dấu: Q > 0: hệ nhận nhiệt lượng. Q < 0: hệ truyền nhiệt lượng. A > 0: hệ nhận công. A < 0: hệ thực hiện công. 2. Độ biến thiên nội năng trong các quá trình biến đổi của khí lí tưởng Xét một khối khí lí tưởng chuyển từ trạng thái 1 111p,V,T sang trạng thái 2 222p,V,T: * Với quá trình đẳng nhiệt: Do nhiệt độ của hệ không đổi nên nhiệt lượng hệ nhận được Q = 0. Độ biến thiên nội năng: UA. Như vậy quá trình đẳng nhiệt là quá trình thực hiện công.
4 * Với quá trình đẳng tích: Công mà hệ nhận được: AF.p.S.p.Vℓℓ Do thể tích không đổi nên V0A0. Độ biến thiên nội năng: UQ. Như vậy quá trình đẳng tích là quá trình truyền nhiệt. * Với quá trình đẳng áp: A0,Q0. Độ biến thiên nội năng: UAQ. Độ biến thiên nội năng bằng tổng công và nhiệt lượng mà hệ nhận được. D. NGUYÊN LÍ II NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC 1. Quá trình thuận nghịch và không thuận nghịch a. Quá trình thuận nghịch Quá trình thuận nghịch là quá trình vật tự trở về trạng thái ban đầu mà không cần đến sự can thiệp của vật khác. Ví dụ: Nếu con lắc đơn dao động không ma sát thì con lắc sẽ chuyển động từ A. sang B rồi từ B về A... Vậy: dao động của con lắc không ma sát là một quá trình thuận nghịch. b. Quá trình không thuận nghịch Quá trình không thuận nghịch là quá trình chỉ có thể xảy ra theo một chiều xác định, không thể tự xảy ra theo chiều ngược lại. Muốn xảy ra theo chiều ngược lại phải cần đến sự can thiệp của vật khác. Ví dụ: Nếu con lắc đơn dao động có ma sát, khi đó cơ năng của vật đã chuyển hóa một phần thành nội năng của vật và nội năng của không khí nên vật sẽ chuyển động từ A tới C, từ C về D mà không trở lại được A theo chiều cũ. Vậy dao động của con lắc có ma sát là một quá trình không thuận nghịch. 2. Nguyên lí Il nhiệt động lực học a. Cách phát biểu của Clau-di-út Nhiệt không thể tự truyền từ một vật sang một vật nóng hơn. b. Cách phát biểu của Các-nô Động cơ nhiệt không thể chuyển hoá tất cả nhiệt lượng nhận được thành công cơ học.