Nội năng của một lượng khí lí tưởng có phụ thuộc vào thể tích khí không? Tại sao? Các câu hỏi tương tự
1 Em hãy nhắc lại những kiến thức đã học về cấu tạo chất? - Các chất được cấu tạo từ những hạt riêng biệt gọi là phân tử, nguyên tử. Giữa các nguyên tử, phân tử có khoảng cách. - Các phân tử, nguyên tử tương tác với nhau bằng lực hút và lực đẩy phân tử. - Các phân tử, nguyên tử chuyển động không ngừng khi các nguyên tử, phân tử cấu tạo nên vật chuyển động càng nhanh nhiệt độ của vật càng cao 2 Tổng động năng và thế năng của một vật gọi là gì? Tổng động năng và thế năng của vật gọi là cơ năng của vật Vậy chúng ta đặt ra vấn đề? Các nguyên tử, phân tử có động năng, thế năng không? Và tổng động năng và thế năng phân tử được gọi là gì? Đại lượng này có đặc điểm gì? 3 Chương VI. CƠ SỞ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC. Tiết 54_Bài 32: Nội năng và sự biến thiên nội năng. I. Nội năng: 1/ Nội năng là gì? Xét các phân tử nước ở thể rắn và thể lỏng 4 + 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 nội năng bằng chữ U. + Đơn vị đo nội năng là jun ( J ) Đơn vị đo nội năng là gì? Tại sao? 5 C1: Hãy chứng tỏ nội năng của một vật phụ thuộc vào nhiệt độ và thể tích của vật? U = f(T,V) Động năng của phân tử phụ thuộc vào vận tốc phân tử, vận tốc này phụ thuộc nhiệt độ. Thế năng phân tử phụ thuộc khoảng cách giữa các phân tử, k/cách này phụ thuộc thể tích khối khí. Trả lời : => Nội năng U = f (T,V). 6 C2: Hãy chứng tỏ nội năng của một lượng khí lý tưởng chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ? U = f(T) Khí lí tưởng có thể bỏ qua tương tác phân tử do đó không có thế năng phân tử nên nội năng chỉ còn động năng phân tử Trả lời: hay U = f (T). 7 ? Hãy phân biệt khái niệm : Nội năng và Nhiệt năng. Nội năng là tổng Động năng và Thế năng phân tử. Còn Nhiệt năng là năng lượng chuyển động nhiệt, tức là tổng động năng các phân tử. 8 2/ Độ biến thiên nội năng của vật: Độ biến thiên nội năng của vật là phần nội năng tăng thêm lên hay giảm bớt đi trong một quá trình U = U2 – U1 U > 0 → U và ngược lại ??? Để thay đổi nội năng của vật ta phải tác động vào các yếu tố nào? 9 II. Các cách làm thay đổi nội năng 1. Thực hiện công: + Thí nghiệm: Hình 32.1a. Trong quá trình này đã có sự truyền năng lượng cho vật. Đó là dạng năng Nội năng của lượng nào? vật tăng vì nhiệt độ tăng Ngoại lực đã làm thay đổi trạng thái của vật nên đay là cơ năng. Nội năng có thay đổi không? Vì sao? 10 + Thí nghiệm: Hình 32.1b. - Tiến hành và kết quả: Quá trình thực hiện công có sự chuyển hoá từ một dạng năng lượng thành nội khí thay Nội năng Nội năng khí có năng trong trường hợp này cơ năng đãthể tích đổi vì thay đổi không? chuyển thành nội năng. thay dổi. Thực hiện công Vì sao? bằng Độ cáchbiến nào?thiên nội năng: U = A Bằng cách thay đổi thể tích 11 2. Truyền nhiệt: a) Quá trình truyền nhiệt: U = f ( T, V ) . + Thí nghiệm: Hình 32.2a. - Tiến hành và kết quả: U thay đổi Ví dụ: T → U + Thí nghiệm: Hình 32.2b. - Tiến hành và kết quả: U thay đổi Ví dụ: T → U 12 b) Nhiệt lượng: Số đo độ biến thiên nội năng trong quá trình truyền nhiệt gọi là nhiệt lượng . U =Q U: Độ biến thiên nội năng (J) Q: Nhiệt lượng vật nhận được từ vật khác hay toả ra cho vật khác (J) 13 * Đồng thời công thức tính nhiệt lượng Q = m.c.t = m.c.( t2 - t1 ) m : khối lượng của vật (kg) Q : nhiệt lượng thu vào hay toả ra (J) C : nhiệt dung riêng của chất (J/kg.K) t : Độ biến thiên nhiệt độ (OC). 14 * Nhiệt dung riêng của chất khí còn phụ thuộc vào quá trình truyền nhiệt là quá trình đẳng tích hay đẳng áp •Q toả = Q thu (áp dụng trong qúa trình trao đổi nhiệt của hệ vật) Nhiệt lượng chỉ xuất hiện trong qúa trình truyền nhiệt. Nó không phải là một dạng năng lượng. 15 * Trong quá trình thực hiện công có sự chuyển hoá từ một dạng năng lượng khác sang nội năng. * Trong Công và quánhiệt trìnhlượng truyền không nhiệtphải không là một có sự dạng chuyển năng lượng hoá năng nó chỉlượng xuất từ hiện dạng trong nàyquá sang trình. Đó là : Hãytừ sovật sánh sự dạng sự thay khác, đổichỉ năng có lượng sự truyền của C nội hệ.3 năng thực hiện công và sự này sang vật khác. Chỉ khác nhau ở chỗ côngtruyền xuất hiện trong nhiệt, giữaquá công trình tương tác của các vật trong thếlượng? giới vĩ mô và nhiệt còn nhiệt lượng xuất hiện trong thế giới vi mô thế giới của các phân tử, nguyên tử. 16 C 4 : Hãy mô tả và nêu tên các hình thức truyền nhiệt trong các hiện tượng vẽ ở hình Hình ảnh ảnhtương tươngtự tự32 32..33ac Hình 3 .3b Hình ảnh tương32. tự 32 Hình3232. 3. 3a c) Dẫn ) Đốinhiệt lưu làlàchủ yếu .. Hình chủ yếu Hình 32 . 3 b ) Bức xạ nhiệt là chủ yếu . 17 •Nội năng là một hàm trạng thái U = f( T, V). •Có hai cách làm thay đổi nội năng đó là thực hiện công và truyền nhiệt. Quá trình thực hiện công làm thay đổi nội năng bằng sự truyền năng lượng giữa các vật trong thế giới vĩ mô. Quá trình truyền nhiệt làm thay đổi năng của vật bằng sự truyền năng lượng trực tiếp giữa các phân tử trong thế giới vi mô. 18 Câu 1: Nội năng của một vật là : A. 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 qúa trình truyền nhiệt và thực hiện công. D. Nhiệt lượng vật nhận được trong qúa trình truyền nhiệt . Chọn đáp án đúng . Chọn : B 19 Câu2: Câu nào sau đây không đúng? A, Nội năng là một dạng năng lwợng B, Nội năng có thể chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác. C, Nội năng là nhiệt lượng. D, Nội năng có thể tăng lên hoặc giảm đi. Đáp án C 20 Với giải Bài 32.7 trang 78 SBT Vật Lí 10 được biên soạn lời giải chi tiết sẽ giúp học sinh biết cách làm bài tập môn Vật lí 10. Mời các bạn đón xem:
Giải SBT Vật lí 10 Bài 32: Nội năng và sự biến thiên nội năng Bài 32.7 trang 78 SBT Vật Lí 10: Tại sao nội năng của vật ở trạng thái rắn thì phụ thuộc vào thể tích và nhiệt độ của vật, còn ở trạng thái khí lí tưởng thì chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ, không phụ thuộc vào thể tích ? Lời giải: Nhiệt độ của vật liên quan đến vận tốc chuyển động của các phân tử, nghĩa là liên quan đến động năng phân tử, còn thể tích của vật liên quan đến khoảng cách giữa các phân tử, nghĩa là liên quan đến lực tương tác phân tử và thế năng phân tử. Đối với chất rắn thì lực tương tác phân tử rất lớn nên thế năng của các phân tử cấu tạo nên vật là đáng kể vì vậy nội năng của vật vừa phụ thuộc vào nhiệt độ, vừa phụ thuộc vào thể tích; còn đối với khí lí tưởng vì lực tương tác phân tử là không đáng kể, nên thế năng phân tử là không đáng kể, vì vậy nội năng chỉ phụ thuộc nhiệt độ, không phụ thuộc thể tích. Xem thêm lời giải sách bài tập Vật lí lớp 10 hay, chi tiết khác: Bài 32.1 trang 77 SBT Vật Lí 10: Nhiệt độ của vật giảm là do các nguyên tử, phân tử cấu tạo nên vật... Bài 32.2 trang 77 SBT Vật Lí 10: Nhiệt độ của vật không phụ thuộc vào yếu tố nào sau đây... Bài 32.3 trang 77 SBT Vật Lí 10: Câu nào sau đây nói về nội năng là đúng... Bài 32.4 trang 77 SBT Vật Lí 10: Câu nào sau đây nói về truyền nhiệt và thực hiện công là không đúng... Bài 32.5 trang 78 SBT Vật Lí 10: Người ta thực hiện một công 60 kJ để nén đẳng nhiệt một lượng khí. Độ biến thiên nội năng... Bài 32.6 trang 78 SBT Vật Lí 10: Chất khí không thực hiện công trong quá trình nào của đường biểu diễn vẽ ở hình 32.1... Bài 32.8 trang 78 SBT Vật Lí 10: Người ta bỏ một miếng hợp kim chì và kẽm có khối lượng 50 g ở nhiệt độ 1360C vào một nhiệt lượng kế... Bài 32.9 trang 78 SBT Vật Lí 10: Một quả bóng khối lượng 100 g rơi từ độ cao 10 m xuống sân và nảy lên được 7 m... Bài 32.10 trang 79 SBT Vật Lí 10: Người ta cung cấp cho chất khí đựng trong xi lanh một nhiệt lượng 100 J. Chất khí nở ra đẩy pit-tông lên... Bài 32.11* trang 79 SBT Vật Lí 10: Để xác định nhiệt độ của một cái lò, người ta đưa vào lò một miếng sắt khối lượng 22,3 g... 32.5 |
