Bài 32: NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG I. Mục tiêu. a. Về kiến thức: - Phát biểu được định nghĩa nội năng; trình bày được 2 cách làm biến đổi nội năng. Phân biệt được thực hiện công và truyền nhiệt. Tìm được ví dụ trong thực tế về 2 cách làm biến đổi nội năng - Phát biểu được định nghĩa nhiệt lượng. Viết công thức tính nhiệt lượng, nêu được tên và đơn vị của các địa lượng có trong công thức. b. Về kĩ năng: - Giải thích một cách định tính một số hiện tượng đơn giản về sự biến thiên nội năng. - Sử dụng công thức tính nhiệt lượng để làm các bài tập trong sgk và các bài tương tự. c. Thái độ: II. Chuẩn bị. a. Giáo viên: Dụng cụ để làm TN hình 32.1 a; phóng to các hình còn lại. b. Học sinh: đọc sgk III. Nội dung và tiến trình dạy học: 1. Chuẩn bị-vào bài: a. Kiểm tra bài cũ: b. Vào bài: 2. Tiến trình dạy học: TG Trợ giúp của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung 2’ 15’ Hoạt động 1: Tổ chức tình huống học tập. Dạng năng lượng nào thường được con người sử dụng? Nhưng phần lớn năng lượng con người đang sử dụng lại được khai thác chính từ nội năng. Vậy nội năng là gì? Hoạt động 2: Tìm hiểu khái niệm nội năng và độ biến thiên nội năng. Nhắc lại định nghĩa về động năng và thế năng? Khi nào vật có thế năng trọng trường? Thế năng này phụ thuộc yếu tố nào? Các phân tử có tương tác với nhau không? Giữa các phân tử có khoảng cách hay không? Vậy các phân tử có động năng, thế năng hay không? Vì sao? (trao đổi nhóm) Nhận xét ý kiến trình bày của hs: tóm tắt định nghĩa nội năng: = + ñpt tpt U W W Nhưng trong NĐLH người ta thường quan tâm đến phần nội năng tăng lên hay giảm xuống của 1 quá trình và gọi đây là độ biến thiên nội năng Yêu cầu đọc, thảo luận, trả lời C1; Phân tích ý kiến trả lời của hs để đi đến kết luận U của 1 vật phụ thuộc vào nhiệt độ của vật (vận tốc của các pt) và thể tích của vật (kc giữa các pt) đó là điện năng, cơ năng, nhiệt năng, (làm việc cá nhân ) Nhắc lại các định nghĩa Tương tác giữa vật và trái đất. Phụ thuộc khối lượng và vị trí vật Có tương tác Có khoảng cách Trao đổi với nhau để trả lời câu hỏi của gv (Có động năng, thế năng vì giữa các phân tử có tương tác và có khoảng cách) Thảo luận C1, cử đại diện trả lời: (Động năng pt phụ thuộc vào nhiệt độ, còn thế năng phân tử phụ thuộc thể tích nên U (v, T) I. Nội năng. 1. Nội năng là gì? Trong nhiệt động lực học người ta gọi tổng động năng và thế năng của các phân tử cấu tạo nên vật là nội năng của vật. Kí hiệu: U; đơn vị jun (J). = + ñpt tpt U W W ñpt W : động năng phân tử (J) tpt W : thế năng phân tử (J) 2. Độ biến thiên nội năng ( ∆ U ). Là phần nội năng tăng thêm lên hay giảm bớt đi trong một quá trình. ? ? ? ? ? ? ? ? 17’ Các em đọc và trả lời C2; Nhận xét câu trả lời của hs. Nhấn mạnh: ở đây chúng ta chủ yếu khảo sát sự biến thiên nội năng của khí lý tưởng nên chỉ chú ý sự phụ thuộc của nội năng vào nhiệt độ. Hoạt động 3: Tìm hiểu về hai cách làm biến thiên nội năng và khái niệm nhiệt lượng. Đây là vấn đề các em đã được nghiên cứu ở lớp 8, do đó các em có thể tự nghiên cứu SGK. Thảo luận các câu hỏi sau: Làm thế nào để biết nội năng của vật thay đổi? + Làm thế nào để thay đổi nội năng của một vật? 1. Thực hiện công - Yêu cầu hs xem TN hình 32.1a và b; có thể cho 1 vài hs thực hiện TN 32.1a để kiểm chứng 2. Truyền nhiệt a. Quá trình truyền nhiệt; Yêu cầu hs trình bày TN hình 32.2a và b; thực hiện TN hình 32.2a để minh họa. Nhận xét và bổ sung nếu cần. - Tổng kết về 2 cách thực hiện công trình bày trong SGK. b. Nhiệt lượng; - Cho HS đọc SGK; - Số đo độ biến thiên nội năng trong quá trình truyền nhiệt là gì? - Hãy nhắc lại công thức tính nhiệt lượng của một lượng chất nhận vào hay tỏa ra khi nhiệt độ thay đổi? Các em hãy đọc và trả lời C3,C 4 + Chú ý chỉ phân biệt như SGK, không đi vào cơ chế của thực hiện công và truyền nhiệt. Thảo luận cử đại diện trả lời (Vì bỏ qua tương tác giữa các phân tử nên các phân tử khí lý tưởng không có thế năng mà chỉ có động năng. Vì vậy, nội năng của khí lý tưởng chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ) Nghiên cứu SGK Nội năng phụ thuộc vào nhiệt độ:  nhiệt độ thay đổi  nội năng thay đổi - Có 2 cách: thực hiện công & truyền nhiệt Trình bày TN hình 32.1; (hoặc thực hiện thí nghiệm a để minh họa). - Trình bày TN hình 32.2; theo dõi và kiểm chứng thí nghiệm 32.2a. Nhiệt lượng ( ∆ =U Q ) ∆U : Độ biến thiên nội năng của vật trong quá trình truyền nhiệt. Q : Nhiệt lượng vật nhận được từ vật khác hay tỏa nhiệt ra cho vật khác. = ∆Q mc t Trong đó: Q : Nhiệt lượng thu vào hay tỏa ra (J) m: Khối lượng (kg) c: Nhiệt dung riêng (J/kg.K) ∆t : độ biến thiên nhiệt độ. ( 0 C hoaëc K ) II. Các cách làm thay đổi nội năng. 1. Thực hiện công Trong quá trình thực hiện công có sự chuyển hóa từ một dạng năng lượng khác (VD trên là cơ năng) sang nội năng. ∆ = = .U A F s A: công thực hiện (J) F: lực tác dụng (N) s: quãng đường dịch chuyển (m) 2. Truyền nhiệt a. Quá trình truyền nhiệt Quá trình làm thay đổi nội năng không có sự thực hiện công như trên gọi là quá trình truyền nhiệt. b. Nhiệt lượng Số đo độ biến thiên của nội năng trong quá trình truyền nhiệt là nhiệt lượng. ∆ =U Q ∆U : Độ biến thiên nội năng của vật trong quá trình truyền nhiệt. Q : Nhiệt lượng vật nhận được từ vật khác hay tỏa nhiệt ra cho vật khác. = ∆Q mc t Trong đó: Q : Nhiệt lượng thu vào hay tỏa ra (J) m: Khối lượng (kg) c: Nhiệt dung riêng (J/kg.K) ∆t : độ biến thiên nhiệt độ. ( 0 C hoaëc K ) 3’ Hoạt động :Củng cố, dặn dò. - Các em hãy trả lời các câu hỏi phía sau bài học. - Về nhà học bài, làm BT chuẩn bị bài tiếp theo. ? ? ? ? ? ? ? . cụ để làm TN hình 32. 1 a; phóng to các hình còn lại. b. Học sinh: đọc sgk III. Nội dung và tiến trình dạy học: 1. Chuẩn bị-vào bài: a. Kiểm tra bài cũ: b. Vào bài: 2. Tiến trình dạy. hiểu khái niệm nội năng và độ biến thiên nội năng. Nhắc lại định nghĩa về động năng và thế năng? Khi nào vật có thế năng trọng trường? Thế năng này phụ thuộc yếu tố. W Nhưng trong NĐLH người ta thường quan tâm đến phần nội năng tăng lên hay giảm xuống của 1 quá trình và gọi đây là độ biến thiên nội năng Yêu cầu đọc, thảo luận, trả lời C1; Phân tích