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.
Người ta bỏ một miếng hợp kim chì và kẽm có khối lượng 50 g ở nhiệt độ 136°C vào một nhiệt lượng kế có nhiệt dung (nhiệt lượng cần để làm cho vật nóng thêm lên 1°C) là 50 J/K chứa 100 g nước ở 14°C. Xác định khối lượng của kẽm và chì trong hợp kim trên, biết nhiệt độ khi bắt đầu có sự cân bằng nhiệt trong nhiệt lượng kế là 18°C. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường bên ngoài. Nhiệt dung riêng của kẽm là 337 J/(kg.K), của chì là 126 J/(kg.K), của nước là 4180 J/(kg.K).
Một quả bóng khối lượng 100 g rơi từ độ cao 10 m xuống sân và nảy lên được 7 m. Tại sao bóng không nảy lên được tới độ cao ban đầu? Tính độ biến thiên nội năng của quả bóng, mặt sân và không khí.
Người ta cung cấp cho chất khí đựng trong xilanh một nhiệt lượng 100 J. Chất khí nở ra đẩy pittong lên và thực hiện một công là 70J. Hỏi nội năng của khí biến thiên một lượng bằng bao nhiêu?
Để xác định nhiệt độ của một cái lò, người ta đưa vào lò một miếng sắt khối lượng 22,3 g. Khi miếng sắt có nhiệt độ bằng nhiệt độ của lò, người ta lấy ra và thả ngay vào một nhiệt lượng kế chứa 450 g nước ở nhiệt độ 150C. Nhiệt độ của nược tăng lên tới 22,50C
a) Xác định nhiệt độ của lò. Biết nhiệt dung riêng của sắt là 478 J/(kg.K), của nước là 4180 J/(kg.K)
b) Trong câu trên người ta đã bỏ qua sự hấp thụ nhiệt của nhiệt lượng kế. Thực ra nhiệt lượng kế có khối lượng là 200 g và làm bằng chất có nhiệt dung riêng là 418 J/(kg.K). Hỏi nhiệt độ xác định ở câu trên sai bao nhiêu phần trăm so với nhiệt độ của lò?
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 *