Bài giảng môn học Vật lý lớp 10 - Tiết 81: Nguyên lí I nhiệt động lực học

Ch­¬ng VIII C¬ së cña nhiÖt ®éng lùc häc -------------------------------------------------------------------------------------------------------- Ngµy so¹n : 25/4/08 TiÕt : 81 GV: §ç Quang S¬n Bµi: nguyªn lÝ I nhiÖt ®éng lùc häc A/ Môc tiªu: Kiến thức Hiểu được khái niệm nội năng, nghĩa là biết được: -Hệ đứng yên vẫn có khả năng sinh công do có nội năng. -Nội năng bao gồm các dạng năng lượng nào bên trong hệ Nội năng phụ thuộc vào các thông số trạng thái nào của hệ? -Hiểu được nguyên lý I nhiệt động lực học, biết cách phát biểu nguyên lý thứ nhất, biết cách sử dụng của nguyên lý. Kỹ năng Giải thích được khi nào nội năng biến đổi, biết cách biến đổi nội năng. Sử dụng được nguyên lý thứ nhất để giải một số bài tập. B/ChuÈn bÞ: 1) Gi¸o viªn: Một số thí nghiệm làm biến đổi nội năng. Một số bài tập sau bài và SBT. 2Học sinh Ôn lại các khái niệm về công, nhiệt lượng, năng lượng. C/TiÕn tr×nh D¹y- Häc: Ho¹t ®éng 1: §Æt vÊn ®Ò ch­¬ng - bµi ........ Ho¹t ®éng cña thÇy Ho¹t ®éng cña trß -.Yªu cÇu h/s ®äc phÇn giíi thiÖu ch­¬ng tr287/sgk -. Giíi thiÖu s¬ lùc vÒ néi dung chÝnh cña ch­¬ng -. Yªu cÇu h/s ®äc phÇn giíi thiÖu bµi vµ nªu s¬ l­îc nh÷ng néi dung quan träng trong bµi §äc sgk ®Ó hiÓu s¬ l­îc nh÷ng néi dung chÝnh c¬ b¶n sÏ ®­îc nghiªn cøu trong ch­¬ng 8 Còng nh­ trong bµi 58 Ho¹t ®éng 2: ..Néi n¨ng ...... Ho¹t ®éng cña thÇy Ho¹t ®éng cña trß -.Mô tả thí nghiệm đun nước, nắp ấm bật ra và yêu cầu HS nhận xét. - H­íng dÉn h/s c¸ch ph©n tÝch ®Ó dÉn tíi kh¸i niÖm néi n¨ng - §Þnh h­íng ®Ó h/s Tìm sự phụ thuộc của nội năng vµo c¸c yÕu tè nh­ thÓ tÝch vµ nhiÖt ®é (Gợi ý cho HS) L­u ý :NĐLH không quan tâm đến bản chất của nội năng cũng như giá trị tuyệt đối của nội năng mà chỉ quan tâm đến sự biến thiên của nội năng trong quá trình biến đổi của hệ - quan sát và rút ra nhận xét. -. HiÓu ®­îc KN Néi n¨ng : - Nội năng là một dạng năng lượng bên trong của hệ, nó chỉ phụ thuộc vào trạng thái của hệ. Nội năng bao gồm tổng động năng chuyển động nhiệt của các phân tử cấu tạo nên hệ và thế năng tương tác giữa các phân tử đó. - HiÓu ®­îc + Kí hiệu : U, đơn vị Jun (J) +. Nội năng phụ thuộc vào nhiệt độ và thể tích của hệ U = f(T, V) Th¶o luËn vµ ghi nhËn kiÕn thøc Ho¹t ®éng 3:Hai c¸ch lµm biÕn ®æi néi n¨ng ........ Ho¹t ®éng cña thÇy Ho¹t ®éng cña trß -TiÕn hµnh c¸c thÝ nghiÖm ( H58.1&58.2/sgk ) vÇ yªu cÇu h/s nªu c¸c c¸ch lµm biÕn ®æit néi n¨ng + VD : + cọ xát một miếng kim loại trên mặt bàn, miếng kim loại nóng lên, nội năng của vật tăng. + Nén khí hay cho khí dãn nở, thể tích khí thay đổi, nội năng khí biến thiên - Yªu cÇu h/s nh¾c l¹i c«ng thøc tÝnh nhiÖt l­îng vµ ®¬n vÞ ®o cña c¸c ®¹i l­îng trong c«ng thøc Công thức tính nhiệt lượng Q = mcDt Q : nhiệt lượng thu vào hay tỏa ra. (J) m : khối lượng chất (kg) c : nhiệt dung riêng của chất (J/kg.K) Dt : độ biến thiên nhiệt độ. (oC hay K) - Quan s¸t thÝ nghiÖm vµ nªu ®­îc hai c¸ch lµm biÕn ®æi néi n¨ng : a) Thực hiện công: - Trong quá trình thực hiện công có sự chuyển hóa từ một dạng năng lượng khác sang nội năng. Thực hiện công Cơ năng Nội năng b) Truyền nhiệt lượng - Trong quá trình truyền nhiệt có sự truyền nội năng từ vật này sang vật khác. - HiÓu ®­îc Số đo sự biến thiên nội năng trong quá trình truyền nhiệt là nhiệt lượng Công thức tính nhiệt lượng Q = mcDt c) Sự tương đương giữa công và nhiệt lượng. hiÓu ®­îc v× cïng lµ c¸ch lµm biÕn ®æi néi n¨ng lªn sù thùc hiÖn c«ng vµ truyÒn nhÞªt lµ t­¬ng ®­¬ng Th¶o luËn ®Ó hiÓu râ néi dung bµi Ghi nhËn kiÕn thøc Ho¹t ®éng 4: Nguyªn lÝ I nhiÖt ®éng lùc häc ........ Ho¹t ®éng cña thÇy Ho¹t ®éng cña trß HỆ Q < 0 Q > 0 A > 0 A < 0 - Ph©n tich ®å thÞ ( H58.3/sgk ) Vµ kÕt hîp víi s¬ ®å trªn ®Ó x©y dùng nguyªn lÝ 1N§LH - NhËn xÐt phÇn x©y dùng vµ nhËn xÐt nªu kÕt luËn chuÈn kiÕn thøc - Ph©n tÝch kÜ c¸c ®¹i l­îng trong nguyªn lÝ - Ph©n tÝch ®å thÞ ( H58.3/sgk ) Vµ kÕt hîp víi s¬ ®å trªn ®Ó x©y dùng nguyªn lÝ1N§LH : Độ biến thiên nội năng của hệ bằng tổng đại số nhiệt lượng và công mà hệ nhận được. DU = Q + A trong đó : DU : độ biến thiên nội năng của hệ. Q, A : các giá trị đại số b) Quy ước về dấu Q > 0 : hệ nhận nhiệt lượng Q < 0 : hệ nhả nhiệt lượng |Q| A > 0 : hệ nhận công A < 0 : hệ sinh công |A| c) Phát biểu khác của nguyên lý I NĐLH Q = DU – A Nhiệt lượng truyền cho hệ làm tăng nội năng của hệ và biến thành công mà hệ sinh ra. “– A” là công mà hệ sinh ra cho bên ngoài. Th¶o luËn , nhËn xÐt phÇn x©y dùng cña b¹n Ghi nhËn kiÕn thøc Ho¹t ®éng 5: .Cñng cè vËn dông ....... Ho¹t ®éng cña thÇy Ho¹t ®éng cña trß Yªu cÇu h/s : Tr¶ lêi c©u hái 1,2,3tr291/sgk Tr¶ lêi c©u hái sgk Ho¹t ®éng 6: .H­íng dÉn bµi vÒ nhµ ....... Ho¹t ®éng cña thÇy Ho¹t ®éng cña trß yªu cÇu h/s lµm c¸c bµi tËp tr291/sgk ghi nhí bµi vÒ nhµ