Giáo án Phụ đạo Vật lí 10 - Nội năng và sự biến đổi nội năng

Tuần: 29 Phụ đạo 10 Ngay soạn: 12/ 03/ 2012 NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN ĐỔI NỘI NĂNG I- KIẾN THỨC CẦN NẮM I. Nội năng. 1. Nội năng là gì ? Nội năng của vật là tổng động năng và thế năng của các phân tử cấu tạo nên vật. Nội năng kí hiệu là U, đơn vị là J (Jun) Nội năng của một vật phụ thuộc vào nhiệt độ và thể tích của vật : U = f(T, V) 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 DU của vật, nghĩa là phần nội năng tăng thêm hay giảm bớt đi trong một quá trình. II. Các cách làm thay đổi nội năng. 1. Thực hiện công. Khi thực hiện công lên hệ hoặc cho hệ thức hiện công thì có thể làm thay đổi nội năng của hệ. Trong quá trình thực hiện công thì có sự biến đổi qua lại giữa nội năng và dạng năng lượng khác. 2. Truyền nhiệt. a) Quá trình truyền nhiệt. Khi cho một hệ tiếp xúc với một vật khác hoặc một hệ khác mà nhiệt độ của chúng khác nhau thì nhiệt độ hệ thay đổi và nội năng của hệ thay đổi. Quá trình làm thay đổi nội năng không có sự thực hiện công gọi là quá trình truyền nhiệt. 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. Số đo độ biến thiên nội năng trong quá trình truyền nhiệt là nhiệt lượng. DU = Q Nhiệt lượng mà một lượng chất rắn hoặc lỏng thu vào hay toả ra khi nhiệt độ thay đổi được tính theo công thức : Q = mcDt + Q: Nhiệt lượng toả ra hay thu vào (J) + m: khối lượng vật (kg) + c: Nhiệt dung riêng của vật (J/kg.K) + : Độ biến thiên nhiệt độ của vật (0C) * Phương trình cân bằng nhiệt: Qtoả = Qthu II- BÀI TẬP Bài 1: Thả một quả cầu bằng Nhôm khối lượng 0,105 kgđược nung nóng tới 1420C vào một cốc đựng nước ở 200C. Sau một thời gian, nhiệt độ của quả cầuvà nước đều bằng 420C. Tính khối lượng nước trong cốc. Coi nhiệt lượng truyền cho cốc và môi trường bên ngoài là không đáng kể. Biết nhiệt dung riêng của Nhôm bằng 880 (J/kg.K) và nước là 4200(J/kg.K) . Bài 2: Một bình Nhôm có khối lượng 0,5 kg chứa 0,118 kg nước ở nhiệt độ 200C. Người ta thả vào bình một miếng sắt có khối lượng 0,2 kg đã được nung nóng tới 750C. Xác định nhiệt độ của nước khi bắt đầu có sự cân bằng nhiệt. Bỏ qua sự truyền nhiệt ra môi trường bên ngoài. Nhiệt dung riêng của Nhôm là 0,92.103 (J/kg.K), nước là 4,18.103 (J/kg.K), của sắt là 0,46.103 (J/kg.K). Bài 3: Một nhiệt lượng kế bằng đồng thaucó khối lượng 128 g chứa 210 g nước ở nhiệt độ 8,40C. Người ta thả một miếng kim loại có khối lượng 192 g đã nung nóng tới 1000C vào nhiệt lượng kế. Xác định nhiệt dung riêng của chất làm miếng kim loại, biết nhiệt độ khi bắt đầu có sự cân bằng nhiệt là 21,50C. Bỏ qua sự truyền nhiệt ra môi trường bên ngoài. Nhiệt dung riêng của đồng thau la,128.103 (J/kg.K), của 4,18.103 (J/kg.K). III. RUÙT KINH NGHIEÄM TIEÁT DAÏY Tổ trưởng kí duyệt 12/03/2012 HÒANG ĐỨC DƯỠNG