ÁP DỤNG NGUYÊN LÝ I CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC CHO KHÍ
LÝ TƯỞNG
I/ MỤC ĐÍCH YÊU CẦU : -Học sinh biết cách áp dụng nguyên lý I cho
các quá trình đẳng nhiệt, đẳng áp, đẳng tích và một chu trình kín.
II/ CHUẨN BỊ :
1. Tài liệu tham khảo : Sách giáo viên, sách giáo khoa
2. Phương tiện, đồ dùng dạy học:
3. Kiểm tra bài cũ: Viết công thức nguyên lý 1 của nhiệt động lực
học và quy ước dấu.
III/ NỘI DUNG BÀI MỚI :
I/.Nội năng và công của khí lý tưởng:
1/. Nội năng của khi lý tưởng :
là động năng của các phân tử chuyển động
hỗn độn trong khí đó.
2/.Biểu thức tính công của khí lý tưởng :
Nung nóng một lượng khí trong xy lanh
cho nó đẩy pistông lên một đoạn h đủ nhỏ để áp
suất p của khí có thể xem là không đổi. Khi đó áp
lực F của chất khi tác dụng lên pistông thực hiện
công A.
A= F. h = P. h.S = P.V
A=P.V
Công của chất khí khi giãn nở bằng tích của áp
suất chất khí và độ biến thiên của thể tích
Nếu V2>V1 =>V>0 => A>0 : chât khí
thực hiện công.
Nếu V2<V1 =>V<0 => A<0 : chât khí
nhận được công.
II/.Áp dụng nguyên lý thư nhất cho các qúa
trình biến đổi trạng thái của khí lý tưởng:
1/.Quá trình đẳng tích .
Khi chất khí chuyển từ trạng thái một sang
trạng thái 2 thì V= 0 => A= 0 => Q= U vì T2 >
T1 nên khí nhận được nhiệt lượng => Q>0 =>
U>0 => nội năng khí tăng.
Nhiệt lượng mà chất khí nhận được chỉ dùng làm
tăng nội năng của chất khí đó.
2/.Quá trình đẳng áp.
Khi chất khí biến đổi từ trạng thái 1 sang
2 thì chất khí thực hiện công :
A=P.V (độ lớn của công này đúng bằng
diện tích được gạch chéo trong hệ toạ độ (POV)
Ta có : Q=U+A.
Nhiệt lượng mà chất khí nhận được một
phần làm tăng nội năng của nó, một phần biến
thành công.
3/.Quá trình đẳng nhiệt
Vì nhiệt độ không đổi nên U=0 (nội năng
không đổi). Khi chuyển từ trạng thái 1 sang 2 chất
khí thực hiện công xác định bằng diện tích phần
gạch chéo.
Ta có : Q=A => toàn bộ nhiệt lượng truyền cho
khí được chuyển thành công.
4/. Chu Trình
Chu trình là một quá trình khép kín ( Trạng
thái cuối trùng với trạng thái đầu )
Từ 1 ->2 : Sinh công A.
Từ 3 ->4 : Nhận công A.
Trong chu tình trên công của chất khí bằng
tổng đại số hai công trên
A=A1-A2
A được xác định bằng diện tích phần gạch chéo .
Vì chất khí về vị trí ban đầu nên theo định luật 1
ta có:
Q=A
IV. CỦNG CỐ:
Hướng dẫn về nhà:
-Làm các bài tập 5,6,7 trang 192 SGK.