Giáo án VL10-C VI

Chương VI : Cơ sở nhiệt động lực học Ngày soạn : 15/3/2008 Tiết số : 54 NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG I.MỤC TIÊU : Kiến thửực : -Phát biểu đợc định nghĩa nội nhiệt động lực học -Chứng minh đợc nội vật phụ thuộc vào nhiệt độ thể tích -Nêu đợc ví dụ thực công truyền nhiệt -Viết đợc công thức tính nhiệt lợng vật thu vào hay toả ra, nêu đợc tên đơn vị đại lợng có mặt công thức Kyừ naờng : -Giải thích đợc cách định tính số tợng đơn giản thay đổi nội -Vận dụng đợc công thức tính nhiệt lợng để giải tập tập tơng tự Thaựi ủoọ : II.CHUAN Bề : +Giáo viên: Thí nghiệm hình 32-1a 32-1b SGK +Học sinh: Ôn lại 22,23,24,25,26 (trong SGK vËt lÝ 8) III.TIẾN TRÌNH DẠY & HỌC: 1.Kiểm tra sú soỏ 2.Baứi mụựi : Hoạt động 1: Tỡm hiểu nội TG Trợ giúp giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung kiến thức 15 H: Khi vật có -Khi vật có khả I.Nội : năng, Cơ gì? thực công học , ta nói vật có Cơ vật tổng động 1.Nội ? H; Định nghóa động năng, -Động vật năng? lượng có chuyển động -Thế năng lượng mà hệ vật ( vật ) có tương tác vật hệ - Trong nhiệt động lực học ( phần vật ) người ta gọi tổng động phụ thuộc vào vị trí tương đối phân tử phần vật cấu tạo nên vật nội ( phần ) vật H: Khi bảo -Khi vật chuyển động -Kí hiệu chữ U,đơn vị Jun ( J) toàn? trọng trường chịu tác dụng lực đàn hồi -H :Các phân tử có động -Các phân tử có động năng, không ? chúng chuyển động hỗn ? độ thay ngừng -Do phân tử có lực tương tác nên phân tử Lê Thị Minh Lành Chương VI : Cơ sở nhiệt động lực học -Trong nhiệt học người ta gọi tổng động phân tử cấu tạo nên vật nội vật H : hoàn thành C1 ? C2 ? Thảo luận nhóm trả lời câu - Nội vật phụ hỏi C1 , C2 thuộc vào nhiệt độ thể -C1: nhiệt độ thay đổi tích vật U = f( T , V) Gợi ý : nhớ lại định nghiã khí vận tốc phân tử thay đổi lý tưởng động phân tử thay đổi Khi thể tích - Nội khí lí tưởng vật thay đổi khoảng cách phụ thuộ c vào nhiệt phân tử thay, độ , U = f (T) tương tác chúng thay đổi Vậy nội vật phụ thuộc vào nhiệt độ thể tích vật - Khí lí tưởng ta bỏ qua tương tác phân tử nên phân tử không Chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ 2.Độ biến thiên nội Là phần nội tăng lên hay hạ xuống trình kí hiệu : U = Usau Uủau Hoạt động 2: Tỡm hieồu ve caực cách làm thay đổi nội TG Trợ giúp giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung kiến thức 25 - H : Khi nội -Khi nhiệt độ thay đổi II Các cách làm thay đổi vật thay đổi ? thể tích thay đổi nội : - Nội vật có 1.Thực công : thể biến đổi theo hai cách : Là trình thực công thực công truyền có chuyển hoá từ nhiệt dạng lượng khác sang -H : cho ví dụ thực - Cọ xát miếng đồng lên mặt nội công? bàn Miếng đồng nóng lên , VD: nội biến đổi + Cọ xát miếng đồng lên mặt bàn +n pôttông xilanh xuống -H: Hãy nêu thí dụ -Thả miếng đồng vào 2.Truyền nhiệt : truyền nhiệt ? nước nóng , nội a Quá trình truyền nhiệt : Lê Thị Minh Lành - Trong trình biến đổi nội thực công lực tác dụng lên vật xét chuyển dời vật , có truyền nhiệt từ nước sang miếng đồng Đó trình truyền nhiệt H: trình truyền nhiệt ? -Ta thấy miếng đồng nóng lên ( tức nội tăng ) nước nguội ( nội giảm ) Ở có truyền phần nội từ nước nước sang miếng đồng Ta nói nước truyền cho miếng đồng nhiệt lượng Vậy phần lượng mà vật nhận hay trình truyền nhiệt gọi nhiệt lượng Nhiệt lượng tính công thức Q = mc( t2 – t1 ) Chương VI : Cơ sở nhiệt động lực học miếng đồng tăng Sự truyền nội từ vật lên sang vật khác không cách thực công gọi truyền nhiệt VD: +Bỏ miếng kim loại vào nước nóng +Đốt nóng khí xilanh * Quá trình truyền nhiệt -Sự truyền nội từ vật chuyển hóa sang vật khác không lượng từ dạng sang dạng cách thực công gọi khác truyền nhiệt b Nhiệt lượng: Phần lượng mà vật nhận hay trình truyền nhiệt gọi nhiệt lượng U Q : độ biến thiên nội vật Q: nhiệt lượng vật nhận Nhiệt lượng tính công thức Q = mc  t (J) (kg) (J/kg độ ) (0C)  t = t2 –t1 Q nhiệt lượng vật thu vào hay , m khối lượng vật , c nhiệt dung riêng chất cấu tạo nên vật , t , t2 nhiệt độ ban đầu nhiệt độ cuối trình truyền nhịêt *Củng cố giảng (5 phút ) Các câu sau câu câu sai : a/Trong truyền nhiệt chuyển hoá lượng từ dạng sang dạng khác Đ b/Trong trình truyền nhiệt thực công , nội vật bảo toàn S c/ Một vật có nhiệt độ cao chứa nhiều nhiệt lượng S * Bài tập nhà : Các tập sau học SGK V RÚT KINH NGHIỆM: Lê Thị Minh Lành U   Ngày sọan :22.3.2008 Tiết dạy :55,56 Chương VI : Cơ sở nhiệt động lực học CÁC NGUYÊN LÍ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC I MỤC TIÊU : Ve kieỏn thửực : - Phát biểu viết đợc công thức nguyên lý NĐLH; Nêu đợc tên , đơn vị, quy ớc dấu đại lợng công thức - Phát biểu đợc nguyên lý NĐLH(2 cách) Ve kú naờng : - Vận dụng đợc nguyên lý thứ NĐLH vào đẳng trình khí lý tởng để viết nêu ý nghĩa vật lý biểu thức nguyên lý cho trình - Vận dụngđợc nguyên lý thứ NĐLH để giải tập học tập tơng tự - Nêu đợc ví dụ trình không thuận nghịch Ve thaựi ủoọ :: tớnh than đoàn kết thương yêu giúp đỡ bạn bè II CHUẨN BỊ : Chuẩn bị giáo viên : - Tranh vẽ mô tả chất khí thực công - Mô hình động điêzen Chun b học sinh : III TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC : - Ổn đđịnh lớp: Kiểm tra sỉ số lớp - Kiểm tra cũ: Nội vật ? nội khí lý tưởng ? cách lamø biến đổi nội ? Viết biểu thức tính nhiệt lượng vật thu ? Nhiệt lượng có khác với nhiệt không giải thích - Nội dung : Hoạt động 1: tl Hoạt động dạy GV Hoạt động học cuỷa HS Noọi dung -TL1: Công thức nguyên I Nguyeõn lyự thửự nhaỏt cuỷa 15 -H1: Đọc sgk Phát biểu viếu biểu thức nguyên lý ? lý 1: U= U2-U1=A+Q nhieọt ủoọng lửùc hoùc : phân tích nguyên lý 1(NL1) + Nội dung nguyên lý : Độ biến thiên nội vật + NL1 vận dụng định luật tổng công nhiệt lợng bảo toàn chuyển hoá l- mà vật nhận đợc nhaọn coõng A F ợng tợng nhiệt + Nội vật thay đổi cách.Nhng vật đồng thời nhận đợc A Q nội vật tăng lợng NNbieỏnthieõn U Truyen nhieọt lửụùng Q 1.Công thức nguyên lý 1: Leõ Thũ Minh Laứnh Chương VI : Cơ sở nhiệt động lực học U= U2-U1=A+Q Phát biểu nguyên lý : §é biến thiên nội vật tổng công nhiệt lợng mà vật nhận đợc * Lửu yự : - thể tích khối khí tăng V2> V1 khối khí thực công - thể tích khối khí giảm V2 0: VËt nhËn nhiƯt 0: VËt nhËn nhiƯt thức ? Q Q0 : VËt nhËn c«ng A>0 :: VËt VËt c«ng A0: Nội năngcông tăng U 0 : thu -Để đơn giản thuận tiện , nhiƯt ;Q0 : quy ước dấu vào nhËn c«ng ; A0 : thu nhiƯt; A0:thu nhiƯt; A>0 :nhËn c«ng Ví dụ : U = Q – A ứng với qua trình nhận nhiệt lượng , phần nhiệt lượng - TL4: hệ nhận công , nóng chuyển thành công hệ thực lên truyền nhiêït môi nội hệ trường xung quanh tăng -H4: biểu thức : U = - Q + A diễn đạt trỡnh naứo ? Hoaùt ủoọng 3: áp dụng nguyên lý NĐLH cho trình biến đổi trạng thái cđa chÊt khÝ Lê Thị Minh Lành tl Chương VI : Cơ sở nhiệt động lực học Hoạt động học HS Nội dung Hoạt động dạy GV 10 -H5: Viết nêu ý nghóa vật lý nguyên lý thứ cho trình đẳng tích ? Gợi ý : + Thế trình đẳng tích ? tìm ví dụ cho trình đẳng tích ? +Biểu diễn đường đẳng tích hệ tọa độ ( P 0V) ? + Chất khí chuyển từ trạng thái ( P1,V,T1) sang trạng thái ( P2,V,T2) -TL5: Quá trình biến đổi 2.Vận dụng nguyên lý thứ trạng thái thể tích không : đổi trình đẳng tích Ví dụ : nung nóng khí nhốt Quá trình đẳng tích : nồi hới kín –Đường đẳng tích có dạng đường thẳng song song với trục áp suất P P1 (2) P P2 -H6: xác định A ? -H7: Viết biểu thức nguyên lý cho trình ? Nêu ý nghóa vật lý biểu thức thu ? (1) V1=V2 VTL6: Công A = Độ biến thiên nội : U = Q  ý nghóa : nhiệt lượng mà chất khí nhận dùng để tăng nội P1 (2) P2 (1) V1=V2 V - V1=V2 : khoái khí không thực -H8: học sinh làm tập sgk ? ( Gv thay số khác) - Trình bày bảng phụ công , không nhận công : A=0 -Độ theo nhóm biến thiên nội : U Định hướng : - Xác định lực = Q  ý nghóa : nhiệt lượng không khí đẩy pitotng dịch mà chất khí nhận chuyển để tính công mà dùng để tăng nội chất khí thực -Vận dụng nguyên lý thứ để xác định độ biến thiên nội IV CŨNG CỐ VÀ GIAO NHIỆM VỤ VỀ NHÀ: + Câu hỏi H8 + Làm tập SGK V RÚT KINH NGHIỆM: TIẾT : - Ổn đđịnh lớp: Kiểm tra sỉ số lớp Lê Thị Minh Lành Chương VI : Cơ sở nhiệt động lực học - Kiểm tra cũ: 1.Phát biểu nguyên lí1 mhiệt động lực học Viết biểu thức nguyên lí nhiệt động lực học Nêu tên, đơn vị qui ước dấu đại lượng hệ thức - Nội dung : Hoạt động 1: Nhận biết trình thuận nghịch không thuận nghịch tl Hoạt động dạy GV Hoạt động học HS Noọi dung Đọc sgk -TL1: Mô tả thí nghiệm hình 10 -H1: Nhận xét hoạt động 33.3 bỏ qua ma sát , lắc II.Nguyeõn lyự II nhieọt ủoọng lắc đơn từ A B từ B A lửùc hoùc : Đó trình thuận nghịch -H2: Phaựt bieồu qua trỡnh -TL2: Phát biểu kh¸i niƯm vỊ Quá trình thuận nghịch thuận nghịch ? trình thuận nghịch: vaứ khoõng thuaọn nghũch : trình vật tự trở trạng thái Lấy ví dụ v ề trình thuận ban đầu, Không cần đến can a.Quaự trỡnh thuaọn nghũch : thiệp vật khác nghịch Vaọt tửù trụỷ ve traùng thaựi ban -H3: Đọc sgk nhận xét -TL3: Cơ chuyển ủau maứ khoõng can ủeỏn sửù can tính thuận nghịch hoá hoàn toàn thành nhiệt thieọp cuỷa vaọt khaực trình truyền nhiệt nhng nhiệt lại -Mô tả trình truyền nhiệt không chuyển hoá hoàn toàn trình chuyển hoá thành b Quaự trỡnh khoõng thuaọn lợng : ấm nớc không tự lấy lại nghũch: chổ coự theồ tửù xaỷy đợc nhiệt lợng đà truyền cho không khí để trở lại trạng thái theo moọt chieu xaực ủũnh , neỏu ban đầu Đó trình muốn xảy theo chiều kh«ng thn ngược lại phải cần đến -TL4: tự xảy can thieọp cuỷa vaọt khaực -H4: Nêu khái niƯm vỊ qu¸ theo chiều xác định , tr×nh không thuận nghịch ? muốn xảy theo chiều Quá trình chuyển hoá l- ngửụùc laùi thỡ phaỷi cần đến ỵng can thiệp vật khác Cơ nhiệt ngợc lại trình không thuận nghÞch Hoạt động 2: Tìm hiểu nguyên lí2 tl Hoạt động dạy GV Hoạt động học HS Noọi dung Giới thiệu phân tích cách -Đọc sgk trình bày cách phát 10 2.Nguyeõn lyự thửự hai ph¸t biĨu cđa claudiut biĨu cđa claudiut nhiệt động lửùc hoùc : Phát biểu : Nhiệt tự a Cách phát biểu Clautrun tõ mét vËt sang vËt nãng di-út : h¬n nhiệt tự truyền tửứ Phân tích: Ông khẳng định moọt vaọt sang vaọt noựng hụn điều không tự xảy ông không cho điều không xảy Có thể can thiệp để nhiệt truyền từ mét vËt sang vËt nãng h¬n Lê Thị Minh Lành Chương VI : Cơ sở nhiệt động lực hoùc Giới thiệu phân tích cách phát biểu cácnô - TL5 : thoỷa luaọn chung , phaựt bieồu yự kieỏn : Phát biểu : Động nhiệt chuyển hoá tât C3 : khoõgn vi phaùm nguyeõn lyự nhiệt lợng nhận đợc thành công thửự nhaỏt nhiệt độ trời c¬ häc cao phoứng , ủoự Phân tích : Động nhiệt nhieọt khoõng theồ truyen trửứ thiết bị biến nội thành phoứng ngoaứi trửoứi maứ phaỷi nhụứ maựy ủieu hoứa nhieọt Ví dụ: Máy nớc ,động ủoọ b Phaựt bieồu cuỷa Caực-noõ : xăng dầu C4: ẹoọng cụ nhieọt khoõng theồ chuyeồn hoựa taỏt caỷ nhieọt lửụùng Quá trình biến đổi lỵng Động nhiệt nhận thành công cụ hoùc chuyeồn hoựa taỏt caỷ nhieọt lửụùng Cơ Nhiệt lợng ngợc maứ chổ chuyeồn hoựa moọt phan , lại trình không thuận phan coứn laùi truyền cho nhận thành công học nghÞch nguon laùnh ẹieu naứy giuựp Nhận xét câu tr¶ lêi cđa động hoạt động liên häc sinh tục không vi phạm định luật bảo toàn chuyển hóa -H5: Hoàn thành C3? lượng Hoạt động 3: Vận dụng nguyên lí thứ hai nhiệt động lực học để giải thích nguyên tắc cấu tạo hoạt động động nhiệt tl Hoạt động dạy GV Hoạt động học HS Nội dung Vận dụng : 20 - Có thể dùng nguyên lý thứ II để giải thích nguyên tắc cấu tạo hoạt động động nhiệt Mỗi động phải có phận : - nguồn nóng : cung cấp nhiệt lượng cho tác nhân sinh công để tác nhân có nhiệt độ cao - Bộ phận chứa tác nhân sinh công nội thành ( phận phất động ) GV thuyết trình nguyên tắc họat động động nhiệt : hình dung động nhiệt đơn giản sau : Trong xi lanh có lượng khí xác định gọi tac nhân sinh công ) trạng thái Muốn cho khí xi lanh giãn nở sinh công cần cho khí tiếp xác với nguồn nhiệt có nhiệt độ cao ( nguồn nóng ) Khí thu nhiệt lượng Q1 Lê Thị Minh Lành - Nguồn lạnh : nhận nhiệt lượng tác nhân để tác nhân giảm nhiệt độ Hiệu suất động nhiệt Chương VI : Cơ sở nhiệt động lực học thực công A1 chuyển sang trạng thái tính bỡi công thức : H  Để cho động nhiệt tiếp tục hoạt động ta phải đưa khí lại trạng thái ban đầu Muốn , ta phải nhờ ngoại lực nén pittông vị trí ban đầu tốn công A2 Để lợi công A2 < A1 Muốn thực điều phải cho khí xi lanh khí tiếp xúc với nguồn có nhiệt độ thấp , trình chất khí nhường nhiệt lượng Q2 cho nguồn lạnh nhận công A2 Q1 ( J ) nhiệt lượng lấy từ nguồn nóng Q2 ( J ) nhiệt lượng nhường cho nguồn lạnh A Q  Q2 ( J ) : công động -H6: cấu tạo động nhiệt phải gồm -TL6 : thảo luận chung trả lời: ? Mỗi động phải có phận : - nguồn nóng : cung cấp nhiệt lượng cho tác nhân sinh công để tác nhân có nhiệt độ cao - Bộ phận chứa tác nhân sinh công nội thành ( - Hiệu suất động nhiệt phận phất động ) tính bỡi công thức : - GV treo hình vẽ số laọi động nhiệt lên bảng yêu cầu Hs lên bảng rõ đâu nguồn nóng , nguồn lạnh phận phát động A Q  Q2 H   Q1 Q1 - Nguồn lạnh : nhận nhiệt lượng tác nhân để tác nhân giảm nhiệt độ -H7: nêu tên đơn vị -Ghi nhớ công thức , đó: đại lượng có mặt công thức Q1 ( J ) nhiệt lượng lấy từ nguồn nóng - Hiệu suất động nhiệt nhỏ có Q2 ( J ) nhiệt lượng nhường giá trị vào khoảng 20%  40% Lê Thị Minh Lành A Q1  Q2  Q1 Q1 có ích Chương VI : Cơ sở nhiệt động lực học cho nguồn lạnh A Q  Q2 ( J ) : công có ích động IV CŨNG CỐ VÀ GIAO NHIỆM VỤ VỀ NHÀ: Trong loại động thường gặp : máy nước , tua bin , động đốt , động phản lực , qua trình chuyển hóa lượng chúng giống không ? lượng chuyển hóa ? * Bài tập nhà : sgk , đọc mục em có biết V RÚT KINH NGHIỆM:   Ngày sọan : Tiết dạy : BÀI TẬP I MỤC TIÊU : Về kiến thức : Về kó : Về thái độ : II CHUẨN BỊ : Chuẩn bị giaùo viên : Chuẩn bị học sinh : III TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC : - Ổn đđđịnh lớp: Kiểm tra sỉ số lớp - Kiểm tra cũ: - Nội dung : Hoạt động 1: tl Hoạt động dạy GV Hoạt động học HS Nội dung Hoạt động 2: tl Hoạt động dạy GV Hoạt động học HS Nội dung Hoạt động 3: tl Hoạt động dạy GV Hoạt động học HS Nội dung Lê Thị Minh Lành 10 Chương VI : Cơ sở nhiệt động lực học Hoạt động 4: tl Hoạt động dạy GV Hoạt động học HS IV CŨNG CỐ VÀ GIAO NHIỆM VỤ VỀ NHÀ: V RÚT KINH NGHIỆM: Lê Thị Minh Lành 11 Noäi dung ... trình kí hiệu : U = Usau Uủau Hoạt động 2: Tỡm hieồu ve caực cách làm thay đổi nội TG Trợ giúp giáo vi? ?n Hoạt động học sinh Nội dung kiến thức 25 - H : Khi nội -Khi nhiệt độ thay đổi II Các cách... Ngày sọan :22.3.2008 Tiết dạy :55,56 Chương VI : Cơ sở nhiệt động lực học CÁC NGUYÊN LÍ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC I MỤC TIÊU : Ve kieỏn thửực : - Phát biểu vi? ??t đợc công thức nguyên lý NĐLH; Nêu đợc... nghịch Ve thaựi ủoọ :: tớnh than đoàn kết thương yêu giúp đỡ bạn bè II CHUẨN BỊ : Chuẩn bị giáo vi? ?n : - Tranh vẽ mô tả chất khí thực công - Mô hình động điêzen Chun b học sinh : III TỔ CHỨC