Kiến thức - Học sinh hiểu, phân biệt và lấy ví dụ về quá trình thuận nghịch và quá trình không thuận nghịch.. - HS: Quá trình thuận nghịch là quá trình vật tự trở về trạng thái ban đầu m
Trang 1Vật lí 10
Tiết 57 - Bài 33:
CÁC NGUYÊN LÝ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC (Tiếp theo)
I Mục tiêu
1 Kiến thức
- Học sinh hiểu, phân biệt và lấy ví dụ về quá trình thuận nghịch và quá trình không thuận nghịch
- Học sinh hiểu được nguyên lý II của NĐLH
- Vận dụng được nguyên lý thứ II của NĐLH để giải thích nguyên tắc cấu tạo và hoạt động của động cơ nhiệt, cách tính hiệu sất máy
2 Kỹ năng
- Vẽ sơ đồ động cơ nhiệt đơn giản
- Lấy ví dụ về động cơ nhiệt trong đời sống
3 Thái độ, phẩm chất và năng lực
+ Thái độ: - Học sinh có thái độ tích cực trong học tập và tiếp thu kiến thức mới
- Học sinh hứng thú trong việc lí giải các hiện tượng tự nhiên
+ Phẩm chất: Sống có trách nhiệm
+ Năng lực: - Giải quyết vấn đề
- Năng lực thẩm mĩ
II Chuẩn bị
1 Giáo viên
- SGK, cốc nước nóng, giáo án điện tử hoặc tranh con lắc đơn
2 Học sinh
- Ôn lại bài cũ
- Xem lại bài 28 “Động cơ nhiệt” vật lí 8
III Tiến trình dạy học
Hoạt động 1 (5 phút) : Kiểm tra bài cũ : Phát biểu nguyên lí I nhiệt động lực học
Nêu các quy ước dấu cho các đại lượng trong biểu thức của nguyên lí
Hoạt động 2 (30 phút) : Tìm hiểu nguyên lí II nhiệt động lực học.
Hoạt động của thầy và trò Thời gian Nội dung lưu bảng
- GV: Mô tả hình 33.3 trong sgk:
II – Nguyên lí II nhiệt động lực học
1 Quá trình thuận nghịch
và không thuận nghịch.
a) Quá trình thuận nghịch
Trang 2Kéo 1 con lắc đơn ra khỏi vị trí cân
bằng rồi thả ra, dưới tác dụng của
trọng lực con lắc sẽ dao động Nếu
không có ma sát con lắc sẽ dao động
từ A sang B rồi từ B về A Quá trình
này là 1 quá trình thuận nghịch
- GV: 1 em hãy nói cho cô biết thế
nào là quá trình thuận nghịch?
- HS: Quá trình thuận nghịch là quá
trình vật tự trở về trạng thái ban đầu
mà không cần đến sự can thiệp của
vật khác
- GV: Trong tự nhiên có nhiều quá
trình chỉ có thể tự xảy ra theo một
chiều xác định, không thể tự xảy ra
theo chiều ngược lại mặc dù điều
này không vi phạm nguyên lí I
NĐLH
- Học sinh tiếp nhận vấn đề
- GV: Ví dụ, cô thả viên bi rơi, lúc
này cơ năng của viên bi chuyển hóa
thành nội năng của viên bi và không
khí xung quanh Trong quá trình này
năng lượng được bảo toàn Tuy
nhiên lúc này viên bi có thể tự lấy
nội năng của mình và không khí
xung quanh để trở lại độ cao mà cô
vừa thả không?
- HS: Không thể
- GV: Vậy cơ năng có thể chuyển
hóa thành nội năng nhưng ngược lại
nội năng không thể chuyển hóa hoàn
toàn thành cơ năng Đó là 1 quá
trình không thuận nghịch Vậy thế
nào là quá trình không thuận
nghịch?
- HS: Quá trình không thuận nghịch
là quá trình chỉ có thể xảy ra theo
một chiều xác định, không thể tự
- Quá trình thuận nghịch là quá trình vật tự trở về trạng thái ban đầu mà không cần đến sự can thiệp của vật khác
b) Quá trình không thuận nghịch.
Quá trình không thuận nghịch là quá trình chỉ có thể xảy ra theo một chiều xác định, không thể tự xảy ra theo chiều ngược lại Muốn xảy ra theo chiều ngược lại phải cần đến sự can thiệp của vật khác
Trang 3xảy ra theo chiều ngược lại Muốn
xảy ra theo chiều ngược lại phải cần
đến sự can thiệp của vật khác
- GV: Lấy ví dụ về quá trình không
thuận nghịch
- HS: Lấy ví dụ về quá trình không
thuận nghịch
- GV: Xét trường hợp cô có một
chậu nước ở nhiệt độ bình thường,
cô thả một miếng kim loại đang
nóng ở 1000C Một em cho cô biết
điều gì sẽ xảy ra?
- HS: Nước nóng lên, miến kim loại
nguội đi
- GV: Vậy có khi nào miếng kim
loại nóng thêm còn nhiệt độ của
nước giảm thêm không?
- HS: Không thể
- GV: Từ đây một em cho cô nhận
xét
- Nhiệt không thể truyền từ một vật
sang vật nóng hơn
- GV: Đây cũng là một trong các
cách phát biểu của nguyên lí II
NĐLH
- Các em hãy lấy một vài ví dụ khác
trong quá trình truyền nhiệt
- Cá nhân cho ví dụ
- GV: Hai em một nhóm hoàn thành
câu hỏi C3 trong SGK cho cô
- HS: Thảo luận và trả lời câu hỏi
- GV: Nhóm khác hãy nhận xét câu
trả lời của nhóm bạn?
- Nhóm khác nhận xét
- GV: Ngoài cách phát biểu của
Clau-di-ut chúng ta còn có cách phát
biểu của Các-nô về nguyên lí II
NĐLH Hãy nêu cách phát biểu của
Các-nô về nguyên lí II NĐLH?
2 Nguyên lí II nhiệt động lực học
a/ Cách phát biểu của Clau-di-út
Nhiệt không thể truyền từ
một vật sang vật nóng hơn
b/ Cách phát biểu của Các-nô
Động cơ nhiệt không thể
chuyển hóa tất cả nhiệt lượng nhận được thành công cơ học
Trang 4- HS: Động cơ nhiệt không thể
chuyển hóa tất cả nhiệt lượng nhận
được thành công cơ học
- Mỗi bàn một nhóm hoàn thành câu
hỏi C4 trong SGK
- GV: Nhóm nào có thể chứng minh
được, cách phát biểu trên không vi
phạm định luật bảo toàn và chuyển
hóa năng lượng?
- GV: Một em đại diện trả lời câu
hỏi của nhóm mình thảo luận
- Nhóm khác hãy nhận xét phần trả
lời của nhóm bạn đã đúng chưa?
Bạn giải thích như vậy đã hợp lí
chưa?
- HS: Nhóm khác nhận xét câu trả
lời của nhóm bạn
- GV: Nhận xét câu trả lời của học
sinh
- GV: Bây giờ chúng ta vận dụng
nguyên lí II để giải thích cấu tạo và
nguyên tắc hoạt động của động cơ
nhiệt
- GV: Cấu tạo của động cơ nhiệt
phải gồm những bộ phận nào?
- HS: Động cơ nhiệt gồm 3 bộ phận
chính:
+ Nguồn nóng
+ Nguồn lạnh
+ Bộ phận phát động
- GV: Chúng ta có công thức tính
hiệu suất của động cơ nhiệt:
1 1
2 1
Q
A Q
Q Q
H = − =
- GV: Nêu tên đơn vị các đại lượng
có mặt trong biểu thức?
- HS: + Q1(J): Nhiệt lượng lấy từ
nguồn nóng
+ Q2(J): Nhiệt lượng nhường
3 Vận dụng
Cấu tạo cơ bản của động cơ nhiệt:
- Nguồn nóng: để cung cấp nhiệt lượng
- Bộ phận phát động: nhận nhiệt sinh công
- Nguồn lạnh: thu nhiệt do tác nhân tỏa ra
- Hiệu suất:
1 1
2 1
Q
A Q
Q Q
H = − =
- Trong đó:
+ Q1(J): Nhiệt lượng lấy từ nguồn nóng
Trang 5cho nguồn lạnh.
+ A =Q1 −Q2(J): Công có ích
của động cơ
+ Q2(J): Nhiệt lượng nhườn cho nguồn lạnh
+ A =Q1−Q2(J): Công có ích
của động cơ
Hoạt động 3 (10 phút) : Củng cố, vận dụng và giao nhiệm vụ về nhà.
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
- Một em hãy nhắc lại nội dung nguyên lí
II NĐLH cho cô?
-
- hs trả lời
IV RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY