Vật lý 10 nâng cao - ÁP DỤNG NGUYÊN LÝ I NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC (2 tiết)

Chia sẻ: Nguyen Uyen | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:10

Thêm vào BST

Báo xấu

188
lượt xem 20
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Kiến thức - Hiểu được nội năng của khí lý tưởng chỉ bao gồm tổng động năng chuyển động nhiệt của các phân tử trong khí đó. Như vậy nội năng của khí lý tưởng chỉ còn phụ thuộc vào nhiệt độ. - Biết được công thức tính công của khí lý tưởng. - Biết cách vận dụng nguyên lý I vào các quá trình của khí lý tưởng. 2. Kỹ năng - Đoán biết công mà khí thực hiện trong một quá trình qua diện tích trên độ thị (p,V) ứng với quá trình đó. - Biết tính...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Vật lý 10 nâng cao - ÁP DỤNG NGUYÊN LÝ I NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC (2 tiết)

ÁP DỤNG NGUYÊN LÝ I NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC (2 tiết) A. MỤC TIÊU 1. Kiến thức - Hiểu được nội năng của khí lý tưởng chỉ bao gồm tổng động năng chuyển động nhiệt của các phân tử trong khí đó. Như vậy nội năng của khí lý tưởng chỉ còn phụ thuộc vào nhiệt độ. - Biết được công thức tính công của khí lý tưởng. - Biết cách vận dụng nguyên lý I vào các quá trình của khí lý tưởng. 2. Kỹ năng - Đoán biết công mà khí thực hiện trong một quá trình qua diện tích trên độ thị (p,V) ứng với quá trình đó. - Biết tính cộng mà khí thực hiện, tính nhiệt lượng trao đổi và tính độ biến thiên nội năng trong một số quá trình của khí lý tưởng.
B. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên - Bảng tổng hợp các hệ thức tính công, nhiệt lượng và biến thiên nội năng trong một số quá trình của khí lý tưởng (SGV). Chú ý : Nhiệt dung riêng của chất có giá trị khác nhau tùy theo quá trình đẳng tích hay đẳng áp. - Một số bài tập sau bài và trong SBT. 2. Học sinh - Ôn lại các công thức tính công và nhiệt lượng. C. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động 1 (………phút) : KIỂM TRA BÀI CŨ - Nội năng là gì? Các cách làm biến đổi nội năng của hệ. - Phát biểu nguyên lý I nhiệt động lực hoc. - Giải một bài tập nhỏ. Hoạt động 2 (………phút) : NỘI NĂNG CỦA KHÍ LÝ TƯỞNG Hoạt động của GV Hoạt động dự kiến Nội dung chính của bài
của HS © Nêu khái niệm của - Nêu khái niệm. 1. Nội năng và công của khí lý khí lý tưởng? tưởng © Vậy nội năng của khí - trả lời : chỉ còn phụ a) Nội năng của khí lý tưởng lý tưởng phụ thuộc vào thuộc vào nhiệt độ. Nội năng của khí lý tưởng chỉ yếu tố nào? bao gồm tổng động năng của chuyển động hỗn loạn của các phân tử khí, nên nội năng của khí lý tưởng chỉ phụ thuộc vào nhiệt - Yêu cầu HS đọc phần - Đọc SGK và tìm ra độ của khí : U = f(T) p 1b) để tìm công của khí công thức. p2 M lý tưởng. b) Công thức tính công của khí lý - tìm N - Yêu cầu HS đọc phần p1 và phân tích. tưởng A’ 1c) để tìm công và biểu O V1 V2 V Khi dãn nở đẳng áp, khí đã thực thị công đó trên đồ thị hiện một công: (p,V) A’ = p.V = p(V2 – V1) Một cách khác, có thể nói khí nhận được một công : – A = A’ c) Biểu thị công trên hệ tọa độ p-V
Khi cho khí dãn nở từ thể tích V1 đến V2, áp suất giảm từ p1 đến p2 (từ M N) thì công do khí sinh ra được biểu thị bằng diện tích hình thang cong MNV2V1M. A = SMNV2V1M Hoạt động 3 (……phút) : ÁP DỤNG NGUYÊN LÝ I NĐLH CHO CÁC QUÁ TRÌNH. Hoạt động của GV Hoạt động dự kiến Nội dung chính của bài của HS - yêu cầu HS đọc SGK 2. Áp dụng nguyên lý I cho các phần 2 và rút ra các kết quá trình của khí lý tưởng luận cho từng quá trình. - Quá trình đẳng tích : a) Quá trình đẳng tích (V = V = 0  A = 0 const) p  Q = U p2 (2) V = 0  A = 0 p1 (1)  Q = U O V1 V Vậy, trong quá trình đẳng tích, nhiệt lượng mà khí nhận
được chỉ dùng để làm tăng nội năng của khí. - Quá trình đẳng áp p A = pV (V2 > V1) (1) (2) p1 Q = U + A’ A’ b) Quá trình đẳng áp (p = const) O V1 V2 V A = –A’ = – p(V2 – V1) (V2 > V1) A’ : công mà khí sinh ra Q = U + A’ Trong quá trình đẳng áp, một phần nhiệt lượng mà khí nhận được dùng để làm tăng nội năng p - Quá trình đẳng nhiệt của khí, phần còn lại chuyển p2 (1) T = const  U = 0 thành công mà khí sinh ra. p1 A’ (2)  Q = –A = A’ O V1 V2 V c) Quá trình đẳng nhiệt (T =
const) T = const  U = 0  Q = –A = A’ - Chu trình U = 0 Trong quá trình đẳng nhiệt,  Q = (–A) = A’ toàn bộ nhiệt lượng mà khí nhận được chuyển hết sang công mà khí sinh ra. d) Chu trình Chu trình là một quá trình mà trạng thái cuối của nó trùng với trạng thái đầu.
U = 0  Q = (–A) = A’ Tổng đại số nhiệt lượng mà hệ nhận được trong cả chu trình chuyển hết sang công mà hệ sinh ra trong chu trình đó. Chiều diễn biến chu trình cùng chiều kim đồng hồ thì khí thực hiện công và ngược lại. Hoạt động 4 (……phút) : BÀI TẬP VẬN DỤNG Hoạt động của GV Hoạt động dự kiến Nội dung chính của bài
của HS - Yêu cầu HS đọc đề bài - Đọc bài và tóm tắt. 3. Bài tập vận dụng SGK trang 297 và tóm * Tóm tắt a) tắt bài toán. n = 1,4 mol (1)(2) : quá trình đẳng áp, (1) : T1 = 300K (2)(3) : quá trình đẳng tích, p1 , V1 (3)(1) pquá trình đẳng nhiệt. : (2) : T2 = 350K (1) (2) p2 300K 350K p1 = p2 , V2 p1 300K (3) Q = 1000J O V1 V2 V (3) : T3 = T1 p3 , V3 = V2 (4)  (1) a) Vẽ đồ thị p-V b) Tính công khí thực hiện trong qt p = const c) Tính U trong mỗi qt. d) Tính Q trong qt đẳng tích - Hướng dẫn HS dựa
vào các kiến thức đã học : phương trình trạng thái b) Công khí thực hiện trong quá khí lý tưởng, áp dụng trình đẳng áp nguyên lý I NĐLH vào Ta có A’ = p1.V = p1(V2 – V1) các quá trình. Mặt khác từ phương trình trạng thái p1.V1 = nRT1 p2.V2 = nRT2 Suy ra A’ = nR(T1 – T2) = 1,4  8,31  (350 – 300) = 581,7 (J) c) Tính độ biến thiên nội năng của mỗi quá trình. - Quá trình đẳng áp (1)(2) U = Q + A = Q – A’ U = 1000 – 581,7 = 418,3 (J) - Quá trình đẳng tích (2)(3) V2 = V3  V = 0  A = 0
Nhiệt độ giảm nên nội năng giảm U = – 418,3 (J) - Quá trình đẳng nhiệt (3)(1) U = 0 d) Áp dụng nguyên lý I NĐLH cho quá trình đẳng tích (2)(3) U = Q + A Ta có A = 0 và U = – 418,3 J Vậy Q = – 418,3 J Như vậy khí nhả ra nhiệt lượng 418,3 J. D. CỦNG CỐ - Trả lời các câu hỏi 1, 2, 3 trang 254 SGK. - Giải bài tập 1,2,3,4.