Nhắc đến năng lượng, các em sẽ nghĩ ngay tới những dạng năng lượng quen thuộc : điện năng, cơ năng….. Thế nhưng, có 1 dạng năng lượng ít được mọi người nhắc đến, đó là dạng năng lượng tồn tại bên trong vật, gọi là : Nội Năng.
Hôm nay, chúng ta sẽ cùng tìm hiểu về dạng năng lượng có tên là Nội năng này. Mời các em cùng học Bài 32: Nội năng và sự biến thiên nội năng.
Nội năng của vật là tổng động năng và thế năng của các phân tử cấu tạo nên vật.
Nội năng của một vật phụ thuộc vào nhiệt độ và thể tích của vật : \(U{\rm{ }} = {\rm{ }}f\left( {T,{\rm{ }}V} \right)\)
Trong nhiệt động lực học người ta không quan tâm đến nội năng của vật mà quan tâm đến độ biến thiên nội năng \(\Delta U\) của vật, nghĩa là phần nội năng tăng thêm hay giảm bớt đi trong một quá trình.
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.
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.
\(\Delta U\) = Q
ΔU: độ biến thiên nội năng của vật.
Q: nhiệt lượng vật nhận được từ vật khác hay tỏa ra cho vật khác.
Nhiệt lượng mà một lượng chất rắn hoặc lỏng thu vào hay toả ra khi nhiệt độ thay đổi được tính theo công thức :
\(Q{\rm{ }} = {\rm{ }}mc\Delta t\)
m: khối lượng (kg)
c: nhiệt dung riêng (J/kg.K)
Δt: độ biến thiên nhiệt độ (\(^0C{\rm{ }}hay{\rm{ }}K\) )
\({t_2} > {\rm{ }}{t_1}\) : Vật thu năng lượng
\({t_2} < {\rm{ }}{t_1}\) : Vật tỏa năng lượng
Câu nào sau đây nói về nội năng là không đúng ?
A. Nội năng là một dạng năng lượng.
B. Nội năng có thể chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác.
C. Nội năng là nhiệt lượng.
D. Nội năng của một vật có thể tăng lên, giảm đi.
Nhiệt lượng là số đo độ biến thiên nội năng trong quá trình truyền nhiệt chứ không phải nội năng.
⇒ Đáp án C sai.
100g chì được truyền nhiệt lượng 260J. Nhiệt độ của chì tăng từ \({15^0}C\) đến \({35^0}C\). Tính nhiệt dung riêng của chì (J/kg.độ)
Áp dụng công thức tính nhiệt lượng:
\(Q{\rm{ }} = {\rm{ }}mc\Delta t\)
\( \to c = \frac{Q}{{m\Delta t}} = \frac{{260}}{{0,1.(35 - 15)}} = 130\) (J/kg.độ)
Một nhiệt lượng kế bằng đồng thau khối lượng 128g chứa 210 g nước ở nhiệt độ 8,4oC. Người ta thả một miếng kim loại khối lượng 192 g đã nung nóng tới 100oC vào nhiệt lượng kế. Xác định nhiệt dung riêng của chất làm miếng kim loại biết rằng nhiệt độ khi bắt đầu có sự cân bằng nhiệt là 21,5oC. Bỏ qua sự truyền nhiệt ra môi trường bên ngoài. Nhiệt dung riêng của đồng thau là 0,128.103 J(kg.K).
Nhiệt lượng mà nước thu vào cho đến khi cân bằng nhiệt:
\({Q_1} = {\rm{ }}{m_1}{c_1}\Delta {t_1}\)
Nhiệt lượng mà bình nhôm thu vào cho đến khi cân bằng nhiệt:
\({Q_2} = {\rm{ }}{m_2}{c_2}\Delta {t_2}\)
Nhiệt lượng miếng sắt tỏa ra cho đến khi cân bằng nhiệt:
\({Q_3} = {\rm{ }}{m_3}{c_3}\Delta {t_3}\)
Từ trạng thái cân bằng nhiệt , ta có:
\({Q_{1}} + {\rm{ }}{Q_{2}} = {\rm{ }}{Q_3}\)
\(({m_1}{c_{1}} + {m_2}{c_2})\left( {t - 8,4} \right) = {m_3}{c_3}\left( {100 - {\rm{ }}t} \right)\)
\((0,210.4,{18.10^3} + 0,128.0,{128.10^3})\left( {21,5 - 8,4} \right) = 0,192.{c_3}\left( {100 - 21,5} \right)\)
\({c_3} = {\rm{ }}0,{78.10^3}J/kg.K\)
Vậy nhiệt dung riêng của chất làm miếng kim loại là \(0,{78.10^3}J/kg.K\)
Qua bài giảng Nội năng và sự biến thiên nội năng này, các em cần hoàn thành 1 số mục tiêu mà bài đưa ra như :
Phát biểu được định nghĩa nội năng trong nhiệt động lực học.
Chứng minh được nội năng của một vật phụ thuộc nhiệt độ và thể tích.
Nêu được các ví dụ cụ thể về thực hiện công và truyền nhiệt.
Viết được công thức tính nhiệt lượng vật thu vào hay tỏa ra, nêu được tên và đơn vị các đại lượng có mặt trong công thức.
Các em có thể hệ thống lại nội dung kiến thức đã học được thông qua bài kiểm tra Trắc nghiệm Vật lý 10 Bài 32 cực hay có đáp án và lời giải chi tiết.
Nhiệt độ của vật giảm là do các phân tử cấu tạo nên vật :
Nội năng của một khí lí tưởng có tính chất nào sau đây?
Một bình nhôm khối lượng 0,5kg chứa 0,118 kg nước ở nhiệt độ 200C. Người ta thả vào bình một miếng sắt khối lượng 0,2 kg đã được nung nóng tới 75oC. 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 896 J/(kg.K) ; của nước là 4,18.103 J/(kg.K), của sắt là 0,46 J/(kg.K).
Câu 4-10: Mời các em đăng nhập xem tiếp nội dung và thi thử Online để củng cố kiến thức về bài học này nhé!
Các em có thể xem thêm phần hướng dẫn Giải bài tập Vật lý 10 Bài 32để giúp các em nắm vững bài học và các phương pháp giải bài tập.
Bài tập 1 trang 173 SGK Vật lý 10
Bài tập 2 trang 173 SGK Vật lý 10
Bài tập 3 trang 173 SGK Vật lý 10
Bài tập 4 trang 173 SGK Vật lý 10
Bài tập 5 trang 173 SGK Vật lý 10
Bài tập 6 trang 173 SGK Vật lý 10
Bài tập 7 trang 173 SGK Vật lý 10
Bài tập 8 trang 173 SGK Vật lý 10
Bài tập 1 trang 307 SGK Vật lý 10 nâng cao
Bài tập 2 trang 307 SGK Vật lý 10 nâng cao
Bài tập 3 trang 307 SGK Vật lý 10 nâng cao
Bài tập 4 trang 307 SGK Vật lý 10 nâng cao
Bài tập 5 trang 307 SGK Vật lý 10 nâng cao
Bài tập 32.1 trang 77 SBT Vật lý 10
Bài tập 32.2 trang 77 SBT Vật lý 10
Bài tập 32.3 trang 77 SBT Vật lý 10
Bài tập 32.4 trang 77 SBT Vật lý 10
Bài tập 32.5 trang 78 SBT Vật lý 10
Bài tập 32.6 trang 78 SBT Vật lý 10
Bài tập 32.7 trang 78 SBT Vật lý 10
Bài tập 32.8 trang 78 SBT Vật lý 10
Bài tập 32.9 trang 78 SBT Vật lý 10
Bài tập 32.10 trang 79 SBT Vật lý 10
Bài tập 32.11 trang 79 SBT Vật lý 10
Trong quá trình học tập nếu có thắc mắc hay cần trợ giúp gì thì các em hãy comment ở mục Hỏi đáp, Cộng đồng Vật lý DapAnHay sẽ hỗ trợ cho các em một cách nhanh chóng!
Chúc các em học tập tốt và luôn đạt thành tích cao trong học tập!
-- Mod Vật Lý 10 DapAnHay
Nhiệt độ của vật giảm là do các phân tử cấu tạo nên vật :
Nội năng của một khí lí tưởng có tính chất nào sau đây?
Một bình nhôm khối lượng 0,5kg chứa 0,118 kg nước ở nhiệt độ 200C. Người ta thả vào bình một miếng sắt khối lượng 0,2 kg đã được nung nóng tới 75oC. 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 896 J/(kg.K) ; của nước là 4,18.103 J/(kg.K), của sắt là 0,46 J/(kg.K).
Một nhiệt lượng kế bằng đồng thau khối lượng 128g chứa 210 g nước ở nhiệt độ 8,4oC. Người ta thả một miếng kim loại khối lượng 192 g đã nung nóng tới 100oC vào nhiệt lượng kế. Xác định nhiệt dung riêng của chất làm miếng kim loại biết rằng nhiệt độ khi bắt đầu có sự cân bằng nhiệt là 21,5oC. Bỏ qua sự truyền nhiệt ra môi trường bên ngoài. Nhiệt dung riêng của đồng thau là 0,128.103 J(kg.K).
100g chì được truyền nhiệt lượng 260J. Nhiệt độ của chì tăng từ \({15^0}C\) đến \({35^0}C\). Tính nhiệt dung riêng của chì (J/kg.độ)
Một viên đạn đại bác có khối lượng 10 kg khi rơi tới đích có vận tốc 54 km/h. Nếu toàn bộ động năng của nó biến thành nội năng thì nhiệt lượng tỏa ra lúc va chạm vào khoảng
Trong một quá trình nung nóng đẳng áp ở áp suất 1,5.105Pa, một chất khí tăng thể tích từ 40 dm3 đến 60 dm3 và tăng nội năng một lượng là 4,28 J. Nhiệt lượng truyền cho chất khí là
Một quả bóng khối lượng 200 g rơi từ độ cao 15m xuống sân và nảy lên được 10m. Độ biến thiên nội năng của quả bóng bằng (lấy g = 10 m/s2)
Để xác định nhiệt độ của một lò nung, người ta đưa vào trong lò một miếng sắt có khối lượng 50g. Khi miếng sắt có nhiệt độ bằng nhiệt độ của lò, người ta lấy ra và thả nó vào một nhiệt lượng kế chứa 900 g nước ở nhiệt độ 17oC. Khi đó nhiệt độ của nước tăng lên đến 23oC, biết nhiệt dung riêng của sắt là 478 J/(kg.k), của nước là 4180 J/(kg.k). Nhiệt độ của lò xấp xỉ bằng
Thả một quả cầu bằng nhôm khối lượng 0,105kg được đun nóng tới 142°C vào một cốc đựng nước ở 20°C, biết nhiệt độ khi có sự cân bằng nhiệt là 42°C. Tính khối lượng của nước trong cốc, biết nhiệt dung riêng của nhôm là 880J/kg.K và của nước là 4200J/kg.K.
Phát biểu định nghĩa nội năng.
Nội năng của một lượng khí lí tưởng có phụ thuộc vào thể tích khí không ? Tại sao?
Nhiệt lượng là gì ? Viết công thức tính nhiệt lượng vật thu vào hay tỏa ra khi nhiệt độ của vật thay đổi. Nêu đơn vị của các đại lượng trong công thức.
Nội năng của một vật là ?
A. Tổng động năng và thế năng của vật.
B. Tổng động năng và thế năng của các phân tử cấu tạo nên vật.
C. Tổng nhiệt lượng và cơ năng mà vật nhận được trong quá trình truyền nhiệt và thực hiện công.
D. Nhiệt lượng vật nhận được trong quá trình truyền nhiệt.
Câu nào sau đây nói về nội năng là không đúng ?
A. Nội năng là một dạng năng lượng.
B. Nội năng có thể chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác.
C. Nội năng là nhiệt lượng.
D. Nội năng của một vật có thể tăng lên, giảm đi.
Câu nào sau đây nói về nhiệt lượng là không đúng?
A. Nhiệt lượng là số đo độ tăng nội năng của vật trong quá trình truyền nhiệt.
B. Một vật lúc nào cũng có nội năng, do đó lúc nào cũng có nhiệt lượng.
C. Đơn vị của nhiệt lượng cũng là đơn vị của nội năng.
D. Nhiệt lượng không phải là nội năng.
Một bình nhôm khối lượng 0,5kg chứa 0,118 kg nước ở nhiệt độ 200C. Người ta thả vào bình một miếng sắt khối lượng 0,2 kg đã được nung nóng tới 75oC. 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 896 J/(kg.K) ; của nước là 4,18.103 J/(kg.K), của sắt là 0,46 J/(kg.K).
Một nhiệt lượng kế bằng đồng thau khối lượng 128g chứa 210 g nước ở nhiệt độ 8,4oC. Người ta thả một miếng kim loại khối lượng 192 g đã nung nóng tới 100oC vào nhiệt lượng kế. Xác định nhiệt dung riêng của chất làm miếng kim loại biết rằng nhiệt độ khi bắt đầu có sự cân bằng nhiệt là 21,5oC. Bỏ qua sự truyền nhiệt ra môi trường bên ngoài. Nhiệt dung riêng của đồng thau là 0,128.103 J(kg.K).
Chuyển động nào dưới đây không cần đến sự biến đổi nhiệt lượng sang công?
A. Chuyển động quay của đèn kéo quân
B. Sự bật lên của nắp ống nước khi nước trong ấm đang sôi
C. Bè trôi theo dòng sông
D. Sự bay lên của khí cầu hở nhờ đốt nóng khí bên trong khí cầu
Một động cơ nhiệt làm việc sau một thời gian thì tác nhân đã nhận từ nguồn nóng nhiệt lượng Q1 = 1,5.106J, truyền cho nguồn lạnh nhiệt lượng Q’2 = 1,2.106J. Hãy tính hiệu suất thực của động cơ nhiệt này và so sánh nó với hiệu suất cực đại nếu nhiệt độ của nguồn nóng và nguồn lạnh lần lượt là 250oC và 30oC.
Ở động cơ nhiệt, nhiệt độ của nguồn nóng là 520oC, của nguồn lạnh là 20oC. Hỏi công cực đại mà động cơ thực hiện được nếu nó nhận từ nguồn nóng nhiệt lượng 107J? Công cực đại là công mà động cơ nhiệt sinh ra nếu hiệu suất của nó là cực đại
Để giữ nhiệt độ trong phòng là 20oC, người ta dùng một máy lạnh trong trường hợp này người ta gọi là máy điều hòa không khí, mỗi giờ tiêu thụ công bằng 5.106J. Tính nhiệt lượng lấy đi từ không khí trong phòng mỗi giờ, biết rằng hiệu năng của máy lạnh là ε=4
Hiệu suất thực của một máy hơi nước bằng nửa hiệu suất cực đại. Nhiệt độ của hơi khi ra khỏi lò hơi (nguồn nóng) là 277oC và nhiệt độ của buồng ngưng (nguồn lạnh) là 77oC. Tính công suất của máy hơi nước này nếu mỗi giờ nó tiêu thụ 700kg than có năng suất tỏa nhiệt là 31.106J/kg
Nhiệt độ của vật giảm là do các nguyên tử, phân tử cấu tạo nên vật
A. ngừng chuyển động.
B. nhận thêm động năng.
C. chuyển động chậm đi
D. va chạm vào nhau.
Nhiệt độ của vật không phụ thuộc vào yếu tố nào sau đây ?
A. Khối lượng của vật.
B. Vận tốc của các phân tử cấu tạo nên vật.
C. Khối lượng của từng phân tử cấu tạo nên vật.
D. Cả ba yếu tố trên.
Câu nào sau đây nói về nội năng là đúng?
A. Nội năng là nhiệt lượng.
B. Nội năng của vật A lớn hơn nội năng của vật B thì nhiệt độ của vật cũng lớn hơn nhiệt độ của vật B.
C. Nội năng của vật chỉ thay đổi trong quá trình truyền nhiệt, không thay đổi trong quá trình thực hiện công.
D. Nội năng là một dạng năng lượng.
Câu nào sau đây nói về truyền nhiệt và thực hiện công là không đúng ?
A. Thực hiện công là quá trình có thể làm thay đổi nội năng của vật.
B. Trong thực hiện công có sự chuyển hoá từ nội năng thành cơ năng và ngược lại.
C. Trong truyền nhiệt có sự truyền động năng từ phân tử này sang phân tử khác.
D. Trong truyền nhiệt có sự chuyển hoá từ cơ năng sang nội năng và ngược lại.
Người ta thực hiện một công 60 kJ để nén đẳng nhiệt một lượng khí. Độ biến thiên nội năng và nhiệt lượng do khí tỏa ra là:
A. ΔU=−60kJ; Q=0
B. ΔU=60kJ; Q=0
C. ΔU=0; Q=60kJ
D. ΔU=0; Q=−60kJ
Chất khí không thực hiện công trong quá trình nào của đường biểu diễn vẽ ở hình 32.1.
A. 1→2
B. 4→1
C. 3→4
D. 2→3
Tại sao nội năng của vật ở trạng thái rắn thì phụ thuộc vào thể tích và nhiệt độ của vật, còn ở trạng thái khí lí tưởng thì chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ, không phụ thuộc vào thể tích ?
Họ và tên
Tiêu đề câu hỏi
Nội dung câu hỏi
0 Bình luận
Để lại bình luận
Địa chỉ email của hạn sẽ không được công bố. Các trường bắt buộc được đánh dấu *