NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG
1. Nội năng
Các phân tử chuyển động không ngừng nên chúng có động năng. Động năng này phụ thuộc vào vận tốc của phân tử.
Ngoài động năng, giữa các phân tử có lực tương tác nên chúng có thế năng tương tác phân tử, gọi tắt là thế năng phân tử. Thế năng này phụ thuộc vào sự phân bố các phân tử.
Trong nhiệt động lực học, người ta gọi nội năng của vật là tổng động năng và thế năng của các phân tử cấu tạo nên vật.
2. Độ biến thiên nội năng
Độ biến thiên nội năng \[\Delta U\] của vật là phần nội năng tăng thêm hay giảm bớt đi của vật trong một quá trình.
3. Các cách làm thay đổi nội năng
Có hai cách làm biến đổi nội năng là thực hiện công và truyền nhiệt
a. Thực hiện công
- Khi thực hiện công để cọ xát miếng kim loại trên mặt bàn thì miếng kim loại nóng lên, nội năng của miếng kim loại đã thay đổi.
- Khi thực hiện công để ấn mạnh và nhanh pít-tông của xi-lanh chứa khí, thì thể tích khí trong xi-lanh giảm đồng thời nhiệt độ khí tăng lên, nội năng của khí đã thay đổi.
Các quá trình làm thay đổi nội năng như trên được gọi là quá trình thực hiện công.
Trong quá trình thực hiện công có sự chuyển hóa từ một dạng năng lượng khác [ví dụ cơ năng] sang nội năng.
b. Truyền nhiệt
Có thể làm miếng kim loại hay khí nóng lên bằng cách truyền nhiệt cho chúng, khi đó nội năng của miếng kim loại hay khí cũng thay đổi.
Quá trình làm thay đổi nội năng không thực hiện công như trên gọi là quá trình truyền nhiệt.
Trong quá trình truyền nhiệt không có sự chuyển hóa năng lượng từ dạng này sang dạng khác, chỉ có sự truyền nội năng từ vật này sang vật khác.
Nhiệt lượng
Số đo độ biến thiên của nội năng trong quá trình truyền nhiệt gọi là nhiệt gọi là nhiệt lượng [còn gọi tắt là nhiệt]
\[\Delta U = Q\]
Ta đã biết, nhiệt lượng mà một lượng chất rắn hoặc chất lỏng thu vào hay tỏa ra khi thay đổi nhiệt độ là
\[Q=mc\Delta t\]
Trong đó: Q là nhiệt lượng thu vào hay tỏa ra [J]
m là khối lượng của vật [kg]
c là nhiệt dung riêng của chất [J/kgK]
∆t là độ biến thiên nhiệt độ [oC hoặc K]
NĂNG.
I. Nội năng:
1. Nội năng là gì?2. Độ biến thiên nội năng: ∆U1. Thực hiện cơng:2. Truyền nhiệt:a. Q trình truyền nhiệt.b. Nhiệt lượng:1. Nội năng là gì?Động năng? Thế năng?Cơ năng?Trong nhiệt động lực học, người ta gọi tổng động năng và thế năng của các phân tử cấu tạo nên vật là nội năngcủa vật.kí hiệu : U Junnăng khơng? Vì sao?Các phân tử chuyển động hỗn độn không ngừng.Giữa các phân tử có lực tương tácđộng năng.thế năng.Nội năng+║vào những yếu tố nào? Câu hỏi C1 sgk170?Nhiệt độvận tốc chuyển động hỗn độn của các phân tử thay đổiĐộng năng củacác phân tử thay đổi.Thể tíchkhoảng cách giữa các phân tử thay đổithế năng tương tácthay đổi.Thay đổiThay đổiCâu hỏi C2 sgk170?2. Độ biến thiên nội năng: ∆UĐộ biến thiên nội năng của một vật là phần nội năng tăng thêm hay giảm bớt trong một qtrình.1. Thực hiện cơng:a. Q trình truyền nhiệt.- Ngoại lực thực hiện cơng lên vật.- Có sự chuyển hóa năng lượng từ cơ năng sang nộinăng. -Ngoại lực khơng thực hiệncơng lên vật.-Khơng có sự chuyển hóa năng lượng từ dạng nàysang dạng khác.Số đo độ biến thiên của nội năng trong quá trình truyền nhiệt.∆U=Q∆U: độ biến thiên nội năng của vật trong quá trình truyền nhiệt .Q: Nhiệt lượng vật nhận được hay tỏa ra.Q=mc∆tm: khối lượng kg c: nhiệt dung riêng của chất Jkg.K∆t: độ biến thiên nhiệt độC hay K Cơng thức tính nhiệt lượng của vật thuvào hay tỏa ra khi nhiệt độ thay đổi?CỦNG CỐ.Câu 1: Nội năng của một khí lí tưởng có tínhchất nào sau đây?a. Chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ b. Phụ thuộc vào thể tíchc. Phụ thuộc vào nhiệt độ và thể tích d. Khơng phụ thuộc vào nhiệt độ và thể tíchCâu 2: Đun nóng khí trong bình kín. Kết luận nào sau đây sai?a. Nội năng của khí tăng lên b. Thế năng của các phân tử khí tăng lênc. Động năng của các phân tử khí tăng lên d. Đèn truyền nội năng cho khối khíCâu 3: phát biểu nào sau đây không đúng?a. Nội năng là một dạng năng lượng b. Nội năng thay đổi do quá trình thực hiệncơngc. Nội năng thay đổi do q trình truyền nhiệt d. Nhiệt lượng là số đo độ biến thiên nội năngcủa hệcủa chì tăng từ 15 C đến 35C. Tính nhiệt dung riêng của chì Jkg.độa. 2600 b. 130c. 65 d. một giá trị khácđô kgJ tm Qc tmc Q. 13020 .1 ,260 == ∆= →∆ =được nung nóng đến 142 C vào 1 cốc nước ở 20C. Sau một thời gian nhiệt độ của quả cầu và nước đều bằng42 C. Tính lượng nước trong cốc. Coi nhiệt lượng truyềncho cốc và mơi trường bên ngồi là khơng đáng kể. Biết cnhôm= 880Jkg.K, cnước= 4200Jkg.KQthu=mncn∆tnQtỏa=mnhcnh∆tnhQthu=Qtỏakg tc tc mmn nnh nhnh n1 ,= ∆∆ =⇒TẠM BIỆT Q THẦY CƠVÀ CÁC EM
I - NỘI NĂNG
1. Định nghĩa
Nội năng của vật là tổng động năng và thế năng của các phân tử cấu tạo nên vật.
- Kí hiệu của nội năng: U
- Đơn vị: Jun [J]
Nội năng của một vật phụ thuộc vào nhiệt độ và thể tích của vật: \[U = f[T,V]\]
2. Sự biến thiên nội năng
Biến thiên nội năng là quá trình thay đổi nội năng của vật.
Độ biến thiên nội năng \[\Delta U\]: là phần nội năng tăng thêm hay giảm bớt đi trong một quá trình.
II - CÁC CÁCH LÀM THAY ĐỔI NỘI NĂNG
1. Thay đổi nội năng bằng cách thực hiện công
Trong quá trình thực hiện công có sự chuyển hóa từ một dạng năng lượng khác sang nội năng.
Ví dụ: cọ xát miếng kim loại trên mặt bàn [cơ năng \[ \to \] nội năng]
2. Thay đổi nội năng bằng cách truyền nhiệt
- Quá trình truyền nhiệt: là quá trình làm thay đổi nội năng không có sự thực hiện công [chỉ có sự truyền nội năng từ vật này sang vật khác]
- Nhiệt lượng: là số đo độ biến thiên nội năng trong quá trình truyền nhiệt
\[\Delta U = Q\]
Biểu thức tính nhiệt lượng:
Đối với chất rắn và chất lỏng, nhiệt lượng tỏa ra hay thu vào được xác định bởi biểu thức:
Trong đó:
+ \[Q\]: nhiệt lượng tỏa ra hay thu vào [J]
+ \[m\]: khối lượng [kg]
+ \[c\]: nhiệt dung riêng của chất [J/kg.K]
+ \[\Delta T\]: độ biến thiên nhiệt độ [K]
Sơ đồ tư duy về nội năng và sự biến thiên nội năng
|