Bài 59-Lớp 10-KHTN Áp dụng nguyên lí I nhiệt động lực học cho khí lí tưởng Giáo viên thực hiện: Trần Viết Thắng Trường THPT Chu Văn An Thái Nguyên Bài 59-Lớp 10-KHTN Áp dụng nguyên lí I nhiệt động lực học cho khí lí tưởng A Mục tiêu học Kiến thức: - Nội khí lí tưởng tổng động chuyển động phân tử khí, phụ thuộc vào nhiệt độ khí - Biết cơng thức tính cơng khí lí tưởng Kỷ năng: - Biết tính cơng khí thực theo đồ thị p – T(Độ lớn cơng = diện tích hình…) - Biết tính cơng mà khí thực hiện, nhiệt lượng trao đổi, độ biến thiên nội Kiểm tra cũ: Nội gì? Khí lí tưởng gì? Các ĐL khí lí tưởng? Phát biểu viết biểu thức nguyên lí I NĐLH Q = ∆U + A Qui ước dấu đại lượng Áp dụng nguyên lí I nhiệt động lực học cho khí lí tưởng Nội khí lí tưởng: - Chỉ gồm tổng động CĐ phân tử khí - Chỉ phụ thuộc nhiệt độ khí: U = f(T) Cơng thức tính cơng Cho chất khí dãn nở đẳng áp xi lanh, đẩy pitông dịch chuyển ∆h F Áp lực F tác dụng lên pitông thực công ∆A’= F.∆h = pS.∆h = p ∆V ∆A’: cơng khí sinh ra, chất khí nhận cơng - ∆A = ∆A’ ∆h Áp dụng nguyên lí I nhiệt động lực học cho khí lí tưởng Biểu thị cơng hệ toạ độ p - V V2 Quá trình dãn nở khí xilanh: p1,V1 ⇒ p2,V2 Khi coi p’’ không đổi ∆A’2 = p’’∆V ∆A'1 + ∆A'2 p'+ p' ' ∆A' = = ∆V 2 ∆A’ có độ lớn diện tích hình thang: chiều cao ∆V, đáy p’ p’’ V’’ V’ ∆V V1 Xét trình nhỏ p’,V’đến p’’,V’’ Khi coi p’ khơng đổi ∆A’1 = p’∆V F p M p1 p’ p’’ p2 N V’∆VV’’ O V1 V2 V Áp dụng nguyên lí I nhiệt động lực học cho khí lí tưởng Biểu thị công hệ toạ độ p - V V2 Quá trình dãn nở khí xilanh: p1,V1 ⇒ p2,V2 ∆A’ có độ lớn diện tích hình thang cong: chiều cao ∆V, đáy p1 p2 F V’’ V’ ∆V V1 p M p1 p’ p’’ p2 N V’∆VV’’ O V1 V2 V Áp dụng nguyên lí I cho q trình khí lí tưởng Q = ∆U - A a Q trình đẳng tích ∆V = ⇒A = p p2 p1 Q = ∆U * Q > ⇒∆U > O V1 Nhiệt chất khí nhận dùng để làm tăng nội Ví dụ: Nung nóng khối khí bìng kín * Q < ⇒∆U < Chất khí toả nhiêt làm giảm nội V Áp dụng nguyên lí I cho q trình khí lí tưởng Q = ∆U - A b Quá trình đẳng áp p ∆V ≠ ⇒A ≠ A = - A’ = - p(V2 – V1) (Với V2 > V1) p Q = ∆U + A’ A’ cơng mà khí sinh A’ O V1 V2 Trong trình đẳng áp, nhiệt lượng mà khí nhận phần dùng làm tăng nội năng, phần cịn lại biến thành cơng mà khí sinh V Áp dụng nguyên lí I cho q trình khí lí tưởng Q = ∆U - A c Quá trình đẳng nhiệt p p1 Do T không đổi ⇒ ∆U = p2 Q = - A = A’ O V1 V2 V Trong q trình đẳng nhiệt, nhiệt lượng mà khí nhận biến hết thành cơng mà khí sinh Áp dụng ngun lí I cho q trình khí lí tưởng Q = ∆U - A d Chu trình Là trình trạng thái cuối trùng với trạng thái ban đầu A1a2 = S1a2V2V11 (Cơng âm) Khí dãn nở, sinh cơng A2b1 = S2b1V1V22 (Cơng dương ) Khí bị nén, nhận công Q= -A p p1 a A’ p2 b O V1 Tổng đại số nhiệt lượng mà hệ nhận biến hết thành công mà hệ sinh chu trình Q = Q1 – Q2 V2 V Bài tập vận dụng 1.Câu sau đúng? Nội khí lí tưởng: A Bao gồm động CĐ nhiệt phân tử tương tác chúng, phụ thuộc vào nhiệt độ thể tích B Bao gồm động CĐ nhiệt phân tử tương tác chúng, phụ thuộc vào nhiệt độ, thể tích áp suất C Là tương tác phân tử khí,và phụ thuộc vào nhiệt độ thể tích D Là động chuyển động phân tử khí,và phụ thuộc vào nhiệt độ Bài tập vận dụng Gọi Q nhiệt lượng truyền cho khí, A, A’ cơng mà chất khí nhận từ thực lên vật khác, ∆U độ tăng nội khí Câu sau nói biểu thức ngun lí I NĐLH khơng đúng? A Q = A’ (Q trình đẳng nhiệt) B ∆U = Q + A (Q trình đẳng tích) C A’ + Q - ∆U (Quá trình đẳng áp) D Q = A’ (Chu trình ) Bài tập vận dụng Một lượng khí dãn từ thể tích V1 đến V2 (V2 > V1) Q trình lượng khí thực cơng là: A Dãn đẳng tích dãn đẳng áp B Dãn đẳng nhiệt dãn đẳng tích C Dãn đẳng áp dãn đẳng nhiệt D Dãn đẳng nhiệt dãn đẳng áp Kiểm tra cũ: Nội gì? Khí lí tưởng gì? Các ĐL khí lí tưởng? * Nội dạng lượng bên hệ, phụ thuộc vào trạng thái hệ, bao gồm tổng động CĐ nhiệt phân tử tương tác phân tử cấu tạo nên hệ * Khí lí tưởng: Các phân tử coi chất điểm, CĐ hỗn loạn không ngừng, tương tác với va chạm * Ba ĐL, ba đẳng trình…  ... N? ?i gì? Khí lí tưởng gì? Các ĐL khí lí tưởng? Phát biểu viết biểu thức nguyên lí I NĐLH Q = ∆U + A Qui ước dấu đ? ?i lượng Áp dụng nguyên lí I nhiệt động lực học cho khí lí tưởng N? ?i khí lí tưởng: .. .B? ?i 59-Lớp 10-KHTN Áp dụng nguyên lí I nhiệt động lực học cho khí lí tưởng A Mục tiêu học Kiến thức: - N? ?i khí lí tưởng tổng động chuyển động phân tử khí, phụ thuộc vào nhiệt độ khí - Biết... cơng khí sinh ra, chất khí nhận cơng - ∆A = ∆A’ ∆h Áp dụng nguyên lí I nhiệt động lực học cho khí lí tưởng Biểu thị cơng hệ toạ độ p - V V2 Quá trình dãn nở khí xilanh: p1,V1 ⇒ p2,V2 Khi coi p’’