Đang tải... (xem toàn văn)
TÓM TẮT LÝ THUYẾT ViÖc h«m nay chí ®Ó ngµy mai! CHƯƠNG IV CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN DẠNG 1 ĐỘNG LƯỢNG – ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG 1 Động lượng Động lượng của một vật có khối lượng m đang chuyển động[.]
Việc hôm để ngày mai! CHNG IV: CC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN DẠNG 1: ĐỘNG LƯỢNG – ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG Động lượng: Động lượng vật có khối lượng m chuyển động với vận tốc đại lượng xác định biểu thức: Đơn vị động lượng: kgm/s hay kgms-1 Dạng khác định luật II Newton: Độ biến thiên động lượng xung lượng lực tác dụng lên vật khoảng thời gian Định luật bảo toàn động lượng: Tổng động lượng hệ lập, kín ln bảo tồn Những lưu ý giải toán liên quan đến định luật bảo toàn động lượng: Với hệ vật: Áp dụng động lượng hệ vật: Tìm độ lớn vào yếu tố sau: Nếu: Nếu: Nếu: Nếu: Trường hợp vector động lượng thành phần (hay vector vận tốc thành phần) phương, từ biểu thức định luật bảo toàn động lượng cho hai vật, viết lại: m1v1 + m2v2 = m1 + m2 Trong trường hợp ta cần quy ước chiều dương chuyển động Đây điều bắt buộc - Nếu vật chuyển động theo chiều dương chọn v > 0; - Nếu vật chuyển động ngược với chiều dương chọn v < Trường hợp vector động lượng thành phần (hay vector vận tốc thành phần) khơng phương, ta cần sử dụng hệ thức vector: biểu diễn hình vẽ Dựa vào tính chất hình học để tìm yêu cầu toán Ta thường gặp dạng toán viên đạn nổ thành mảnh, mảnh DẠNG 2: CÔNG VÀ CÔNG SUẤT CỦA Công học: Công A lực thực để dịch chuyển đoạn đường s xác định biểu thức: Trong góc hợp hướng chuyển động Đơn vị công: Joule (J) Các trường hợp xảy ra: + = 0o => cos = => A = Fs > 0: lực tác dụng chiều với chuyển động + 0o < < 90o =>cos > => A > 0; Hai trường hợp cơng có giá trị dương nên gọi công phát động + = 90o => cos = => A = 0: lực không thực công; + 90o < < 180o =>cos < => A < 0; + = 180o => cos = -1 => A = -Fs < 0: lực tác dụng ngược chiều với chuyển động Hai trường hợp công có giá trị âm, nên gọi cơng cản; Công suất: Công suất P lực F thực dịch chuyển vật s đại lượng đặc trưng cho khả sinh công đơn vị thời gian, hay cịn gọi tốc độ sinh cơng P= Đơn vị công suất: Watt (W) Lưu ý: công suất trung bình cịn xác định biểu thức: P = Fv Trong đó, v vận tốc trung bình vật đoạn đường s mà công lực thực dịch chuyển DẠNG 3: ĐỘNG NĂNG – THẾ NNG C NNG Biên soạn: Th.S Nguyễn Duy Liệu 0935991512 - 0986590468 Việc hôm để ngày mai! 1.Năng lượng: Là đại lượng vật lí đặc trưng cho khả sinh công vật Mọi vật có lượng + Năng lượng tồn nhiều dạng khác nhau: năng, nội năng, lượng điện trường, lượng từ trường… + Năng lượng chuyển hố qua lại từ dạng sang dạng khác truyền từ vật sang vật khác Lưu ý: Công số đo phần lượng bị biến đổi Động năng: Là dạng lượng vật gắn liền với chuyển động vật Wđ = mv2 Định lí độ biến thiên động (hay cịn gọi định lí động năng): Độ biến thiên động công ngoại lực tác dụng lên vật, cơng dương động tăng, cơng âm động giảm; Wđ = m với Wđ = m - m - = m( m = AF Với AF công tổng ngoại lực tác dụng lên vật - ) độ biến thiên động Lưu ý: + Động đại lượng vơ hướng, có giá trị dương; + Động vật có tính tương đối, vận tốc vật đại lượng có tính tương đối Thế năng: Là dạng lượng có tương tác + Thế trọng trường: Wt = mgh; Lưu ý: Trong toán chuyển động vật, ta thường chọn gốc mặt đất, trường hợp khảo sát chuyển động vật mặt phẳng nghiêng, ta thường chọn gốc chân mặt phẳng nghiêng + Thế đàn hồi: Wt = kx2 Định lí độ biến thiên năng: Wt = Wt1 – Wt2 = AF Lưu ý: + Thế đại lượng vô hướng có giá trị dương âm; + Thế có tính tương đối, toạ độ vật có tính tương đối, nghĩa phụ thuộc vào vị trí ta chọn làm gốc Cơ năng: Cơ vật bao gồm động vật có chuyển động vật có tương tác W = Wđ + Wt Định luật bảo toàn năng: Cơ tồn phần hệ lập ln bảo toàn W = const Lưu ý: + Trong hệ lập, động chuyển hoá cho nhau, lượng tổng cộng, tức năng, bảo tồn – Đó cách phát biểu định luật bảo toàn + Trong trường hợp khơng bảo tồn, phần biến đổi công ngoại lực tác dụng lên vật DẠNG 4: CƠ NĂNG - BẢO TOÀN CƠ NĂNG Định nghĩa: Cơ vật bao gồm động vật có chuyển động vật có tương tác W = Wđ + Wt * Cơ trọng trường: W= mv2 + mgz * Cơ đàn hồi: W= mv2 + k(l)2 Sự bảo toàn hệ lập: Cơ tồn phần hệ lập (kín) ln bảo tồn W = hay W = const hay Wđ + Wt = const Lưu ý: + Đối với hệ lập (kín), q trình chuyển động vật, ln có chuyển hoá qua lại động năng, c nng ton phn c bo ton Biên soạn: Th.S Ngun Duy LiƯu 0935991512 - 0986590468 ViƯc h«m để ngày mai! + i vi h khụng cụ lập, trình chuyển động vật, ngoại lực (ma sát, lực cản….) thực cơng chuyển hố sang dạng lượng khác, khơng bảo tồn Phần bị biến đổi công ngoại lực tác dụng lên vật W = W2 – W1 = AF (Định lý năng) Mở rộng: Đối với lắc đơn Trong đó: A B vận tốc lắc vị trí A,B… lực căng dây T vị trí m – khối lượng lắc (kg) CHƯƠNG VI: CHẤT KHÍ 35 THUYẾT ĐỘNG HỌC PHÂN TỬ CHẤT KHÍ - CẤU TẠO CHẤT Tính chất chất khí - Bành trướng: chiếm tồn thể tích bình chứa Do tính chất mà hình dạng thể tích lượng khí hình dạng thể tích bình chứa - Dễ nén: Khi áp suất tác dụng lên lượng khí tăng thể tích khí giảm đáng kể - Có khối lượng riêng nhỏ so với chất lỏng chất rắn Cấu trúc chất khí Chất tạo từ phân tử, phân tử tương tác liên kết với tạo thành phân tử Mỗi chất khí tạo thành từ phân tử giống hệt Mỗi phân tử bao gồm hay nhiều nguyên tử Các khái niệm a Mol: mol lượng chất có chứa số phân tử hay nguyên tử số nguyên tử chứa 12 gam Cacbon 12 b Số Avogadro: Số nguyên tử hay phân tử chứa mol chất gọi số Avogadro NA NA = 6,02.1023 mol-1 c Khối lượng mol: Khối lượng mol chất (ký hiệu µ) đo khối lượng mol chất d Thể tích mol: Thể tích mol chất đo thể tích mol chất Ở điều kiện chuẩn (0oC, 1atm), thể tích mol chất khí 22,4 lít/mol hay 0,0224 m3/mol Thuyết động học phân tử chất khí: - Chất khí gồm phân tử có kích thước nhỏ (có thể coi chất điểm) - Các phân tử chuyển động nhiệt hỗn loạn không ngừng Nhiệt độ cao vận tốc chuyển động nhiệt lờn - Giữa hai va chạm, phân tử gần tự chuyển động thẳng - Khi chuyển động, phân tử va chạm với làm chúng bị thay đổi phương vận tốc chuyển động, va chạm với thành bình tạo nên áp suất chất khí lên thành bình Cấu tạo phân tử chất: - Chất cấu tạo từ phân tử (hoặc nguyên tử) chuyển động nhiệt khơng ngừng - Ở thể khí, phân tử xa nhau, lực tương tác phân tử yếu nên chúng chuyển động phía nên lượng khí khơng tích hình dạng xác định - Ở thể rắn thể lỏng, phân tử gần nhau, lực tương tác chúng mạnh, nên phân tử dao động quanh vị trí cân Do khối chất lỏng vật rắn tích xác định - Ở thể rắn, vị trí cân phân tử cố định nên vật rắn có hình dạng xỏc nh Biên soạn: Th.S Nguyễn Duy Liệu 0935991512 - 0986590468 Việc hôm để ngày mai! - Ở thể lỏng vị trí cân di chuyển nên khối chất lỏng khơng có hình dạng xác định mà chảy 36 ĐỊNH LUẬT BOYLE – MARIOTTE Nhần xét: Khi nhiệt độ khối khí khơng đổi ta có: =… ĐịnhluậtBoyle–Mariotte: Ở nhiệt độ khơng đổi, tích áp suất p thể tích V lượng khí xác định số pV = số 37 ĐỊNH LUÂT CHARLES – NHIỆT ĐỘ TUYỆT ĐỐI Định luật Charles: Với lượng khí tích khơng đổi áp suất p phụ thuộc vào nhiệt độ t khí sau: Trong có giá trị chất khí, nhiệt độ độ-1 Khí lý tưởng Khí lý tưởng (theo quan điểm vĩ mơ) khí tn theo hai định luật Boyle-Mariotte Charles Ở áp suất thấp, coi khí thực khí lý tưởng Nhiệt độ tuyệt đối - Nhịêt giai Kelvin nhiệt giai khơng độ (0 K) tương ứng với nhiệt độ -273oC khoảng cách nhiệt độ1kelvin (1K) khoảng cách 1oC - Nhiệt độ đo nhịêt giai Kelvin gọi nhiệt độ tuyệt đối, ký hiệu T T = t +273 - Trong nhiệt giai Kelvin, định luật Charles viết sau: 38 PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI CỦA KHÍ LÝ TƯỞNG ĐỊNH LUẬT GAY LUSSAC 1.Phương trình trạng thái khí lý tưởng Xét khối khí biến đổi từ trạng thái (p 1, V1, T1) sang trạng thái (p2, V2, T2) Chia trình thành hai đẳng trình: đẳng nhiệt (1-2’) đẳng tích (2’-2) Trong q trình (1-2’), định luật Boyle-Mariotte cho ta: (1) Trong trình (2’-2), định luật Charles cho ta: hay (2) Từ (1) (2): Vì trạng thái chọn nên ta viết: Đây phương trình trạng thái khí lý tưởng Định luật Gay Lussac Trong trình đẳng áp (p = const) phương trình trạng thái cho ta: khí Phát biểu định luật: Thể tích V lượng khí có áp suất khơng đổi tỉ lệ với nhiệt độ tuyệt đối Thiết lập phương trình 39 PHƯƠNG TRÌNH CLAPEYRON – MENDELEEV PT gọi phương trình Clapeyron – Mendeleev Biªn so¹n: Th.S Ngun Duy LiƯu 0935991512 - 0986590468 ViƯc hôm để ngày mai! Vi: R = 8,31 J/mol.K R có giá trị với chất khí gọi số chất khí p : áp suất (Pa), V : thể tích (m3) * Các đơn vị thường sử dụng: 1atm = 1,013.105 Pa 1torr = 1mmHg = 1,33 Pa 1atm = 760mmHg CHƯƠNG CƠ SỞ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC I Nội Trong nhiệt động lực học, người ta gọi tống động thê' năng phân tử cấu tạo nên vật nội vật Nội năng lượng bên hệ Nội phụ thuộc vào trạng hệ Nội dạng lượng vật kí hiệu chữ U có đơn vị là jun (J) Nội vật phụ thuộc vào nhiệt độ thể tích vật: U = f(T,V) Nội khí lý tưởng Nội khối khí lý tưởng xác định phụ thuộc vào nhiệt độ khối khí II Các cách làm thay đổi nội Thực hiện công Truyền nhiệt Nhiệt lượng Số đo độ biến thiên nội qua trình truyền nhiệt là nhiệt lượng (cịn gọi tắt nhiệt) Trong đó: Q nhiệt lượng vật thu vào hay toả (J); m khối lượng vật (kg); c là nhiệt dung riêng của chất cấu tạo vật (J/kg.độ); Δt độ biến thiên nhiệt độ (°C K) Phương trình cân nhiệt: Qthu + Qtỏa = hay III Cơng chất khí SINH dãn nở (với p = số) IV Nguyên lý I nhiệt động lực học Biểu thức: : Độ biến thiên nội hệ > 0: nội tăng < 0: nội giảm Q nhiệt lượng trao đổi hệ môi trường A: công hệ thực Quy ước dấu Q A Q > 0: hệ nhận nhiệt Q < 0: hệ truyền nhiệt (hệ tỏa nhiệt) A > 0: hệ nhận công A < 0: hệ thực công (hệ sinh cơng) Ngun lí I NĐLH q trình biến đổi trạng thái: Q trình đẳng tích: ( ) =Q Quá trình đẳng nhiệt: ( = 0) Q = -A Quá trình đẳng áp: Quá trình biến đổi theo chu trình kín thì: =0 V Hiệu suất động nhiệt: Chú ý: Hiệu xuất ng c nhit lý tng Biên soạn: Th.S Nguyễn Duy Liệu 0935991512 - 0986590468 Việc hôm để ngày mai! Biên soạn: Th.S Nguyễn Duy Liệu 0935991512 - 0986590468 ... trị chất khí, nhiệt độ độ-1 Khí lý tưởng Khí lý tưởng (theo quan điểm vĩ mơ) khí tuân theo hai định luật Boyle-Mariotte Charles Ở áp suất thấp, coi khí thực khí lý tưởng Nhiệt độ tuyệt đối - Nhịêt... vật W = W2 – W1 = AF (Định lý năng) Mở rộng: Đối với lắc đơn Trong đó: A B vận tốc lắc vị trí A,B… lực căng dây T vị trí m – khối lượng lắc (kg) CHƯƠNG VI: CHẤT KHÍ 35 THUYẾT ĐỘNG HỌC PHÂN TỬ CHẤT... Kelvin, định luật Charles viết sau: 38 PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI CỦA KHÍ LÝ TƯỞNG ĐỊNH LUẬT GAY LUSSAC 1.Phương trình trạng thái khí lý tưởng Xét khối khí biến đổi từ trạng thái (p 1, V1, T1) sang trạng