Bài giảng Môn Vật lý lớp 10 - Chương VI - Cơ sở của nhiệt động lực học

Chöông VI.	CÔ SÔÛ CUÛA NHIEÄT ÑOÄNG LÖÏC HOÏC
1) Noäi naêng :
Ø	Trong nhiệt động lực học, nội năng heä là tổng động năng và thế năng của các phân tử cấu tạo nên heä. Nội năng của một heä phụ thuộc vào traïng thaùi cuûa heä .
Ø	Nội năng của một heä phụ thuộc vaøo nhieät ñoä vaø theå tích cuûa heä .
	U = f ( T,V )
2 ) Hai caùch laøm bieán ñoåi noäi naêng :
a) Söï thöïc hieän coâng :Có thể làm thay đổi nội năng bằng các quá trình thực hiện công .
b) Söï truyeàn nhieät :	Số đo độ biến thiên của nội năng trong quá trình truyền nhiệt là nhiệt lượng.
Nhiệt lượng vật thu vào hay tỏa ra khi thay đổi nhiệt độ được tính bằng công thức : Q = mc.Dt
3 ) Nguyên lí thứ nhất của nhiệt động lực học : Độ biến thiên nội năng cuûa heä bằng tổng ñaïi soá công và nhiệt lượng mà heä nhận được : 	DU = A + Q
	Qui ước về dấu : 
Q > 0 : heä nhận nhiệt lượng.	Q < 0 : heä truyền nhiệt lượng cho vật khác.
A > 0 : heänhận công từ vật khác.	A < 0 : heä thực hiện công lên vật khác.
4) Nguyên lí thứ hai của nhiệt động lực học: Nhiệt không thể truyền từ một vật sang vật nóng hơn.
Gheùp noäi dung (1 -> 9) vôùi noäi dung (a -> i) töông öùng ñeå ñöôïc moät caâu coù noäi dung ñuùng.
1. Noäi naêng laø 
2. Noäi naêng cuûa moät löôïng khí lí töôûng 
3. Nhieät ñoä cuûa vaät 
4. Nhieät löôïng laø 
5. Coâng laø 
6. Truyeàn nhieät laø 
7. Thöïc hieän coâng laø
8. Coâng thöùc tính nhieät löôïng laø 
9. Ñôn vò nhieät dung rieâng laø
a) caøng cao khi ñoäng naêng trung bình cuûa caùc phaân töû caáu taïo neân vaät caøng lôùn.
b) J/(kg.K).
c) soá ño ñoä bieán thieân noäi naêng trong quaù trình truyeàn nhieät.
d) quaù trình noäi naêng ñöôïc chuyeån hoùa thaønh cô naêng vaø ngöôïc laïi.
ñ) toång ñoäng naêng vaø theá naêng cuûa caùc nguyeân töû , phaân töû caáu taïo neân vaät.
e) chæ phuï thuoäc vaøo nhieät ñoä.
g) Q = mct.
h) soá ño söï bieán thieân noäi naêng trong quaù trình thöïc hieän coâng.
i) quaù trình trong ñoù chæ coù söï chuyeàn noäi naêng töø vaät naøy sang vaät khaùc.
1đ; 2e, 3a, 4c, 5h, 6i, 7d, 8g, 9b
– Các câu sau đây, câu nào đúng ?
Nhiệt lượng là một dạng năng lượng có đơn vị là Jun.
Một vật có nhiệt độ càng cao thì càng chứa nhiều nhiệt lượng.
Trong quá trình truyền nhiệt và thực hiện công, nội năng của vật được bảo toàn.
Trong sự truyền nhiệt không có sự chuyển hóa năng lượng từ dạng này sang dạng khác.
– Choïn phaùt bieåu ñuùng :
A.	Noäi naêng cuûa moät heä nhaát ñònh phaûi coù theá naêng töông taùc giöõa caùc haït caáu taïo neân heä.
B. Nhieät löôïng truyeàn cho heä chæ laøm taêng toång ñoäng naêng cuûa chuyeån ñoäng nhieät cuûa caùc haït caáu taïo neân heä.
C.	Coâng taùc ñoäng leân heä coù theå laøm thay ñoåi caû toång ñoäng naêng chuyeån ñoäng nhieät cuûa caùc haït caáu taïo neân heä vaø theá naêng töông taùc giöõa chuùng.
D.	Noùi chung, noäi naêng laø haøm cuûa nhieät ñoä vaø theå tích, vaäy trong moïi tröôøng hôïp neáu theå tích cuûa heä ñaõ thay ñoåi thì noäi naêng cuûa heä phaûi thay ñoåi.
– Câu nào sau đây nói về sự truyền nhiệt là không đúng ?
Nhiệt có thể tự truyền giữa hai vật có cùng nhiệt độ.
Nhiệt vẫn có thể truyền từ vật lạnh hơn sang vật nóng hơn.
Nhiệt không thể tự truyền từ vật lạnh hơn sang vật nóng hơn.
Nhiệt có thể tự truyền từ vật nóng hơn sang vật lạnh hơn.
– Nhiệt độ của vật không phụ thuộc vào yếu tố nào sau đây ?
Khối lượng của vật.
Vận tốc của các phân tử cấu tạo nên vật.
Khối lượng của từng phân tử cấu tạo nên vật.
Cả ba yếu tố trên.
– Câu nào sau đây nói về nội năng là đúng ?
Nội năng là nhiệt lượng.
Nội năng là một dạng năng lượng.
Nội năng của A lớn hơn nội năng của B thì nhiệt độ của A cũng lớn hơn nhiệt độ của B.
Nội năng của vật chỉ thay đổi trong quá trình truyền nhiệt, không thay đổi trong quá trình thực hiện công.
– Ta có DU = Q + A, với DU là độ tăng nội năng, Q là nhiệt lượng vật nhận được , A là công vật nhận được. Hỏi khi vật thực hiện một quá trình đẳng áp thì điều nào sau đây là đúng ? 
Q phải bằng 0.	B. A phải bằng 0.
DU phải bằng 0.	D. Cả Q, A và DU đều phải khác 0.
– Nhiệt độ của vật giảm là do các nguyên tử, phân tử cấu tạo nên vật :
ngừng chuyển động.
chuyển động chậm đi.
nhaän thêm động năng.
va chạm vào nhau.
 - Một hệ (chất khí) chịu tác dụng của bên ngoài thực hiện hai quá trình khác nhau : 
a)	Ngoại lực tác dụng công 150J lên hệ, truyền nhiệt lượng 50J cho hệ. 
b)	Hệ thực hiện công 100J và nhận nhiệt lượng 60J. 
Tính độ biến thiên nội năng của hệ trong từng quá trình.
Nguyeân lí thöù nhaát cuûa nhieät ñoäng löïc hoïc : DU = Q + A 
a) 	Ngoaïi löïc thöc hieän coâng leân heä : A = 150J
	Heä nhaän nhieät : Q = 50J	Þ DU = 50 + 150 = 200J	Noäi naêng cuûa heä taêng 200J
b) 	Heä thuïc hieän coâng: A = – 100J
	Heä nhaän nhieät : Q = 60J	Þ DU = 60 – 100 = – 40J	Noäi naêng cuûa heä giaûm 40J
Một ấm bằng nhôm có khối lượng 200g đựng 1 kg nước ở nhiệt độ 20oC. Tìm nhiệt lượng cần cung cấp để đun sôi nước trong ấm. Biết nhiệt dung riêng của nhôm và nước lần lượt là: cAl=920 J/kgK và cn=4190 J/kgK.
Một nhiệt kế bằng thép có khối lượng 1kg chứa 0,5 kg nước ở nhiệt độ 30oC. Người ta cung cấp cho bình một nhiệt lượng 128 kJ nhiệt độ tăng lên 80OC. Tìm nhiệt dung riêng của thép. Biết cn=4190 J/kgK.
Để có được 100 kg nước ở nhiệt độ 750C, người ta phải đổ bao nhiêu nước lạnh ở nhiệt độ 150C vào bao nhiêu nước sôi ở 1000C?