CHUONG 5 CAC NGUYEN LY NHIET DONG HOC VAT LY DAI CUONG

CHUONG 5 CAC NGUYEN LY NHIET DONG HOC VAT LY DAI CUONG tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ án, bài tập...

172 Giáo Trình Vật Lý Đại Cương – Tập I: Cơ – Nhiệt - Điện Chương 8 CÁC NGUN LÝ NHIỆT ĐỘNG HỌC Trong cơ học ta đã biết, khi vật chuyển động có ma sát thì cơ năng của vật giảm dần. Phần cơ năng mất mát ấy đã chuyển hố đi đâu? Thực tế chứng tỏ rằng, ma sát ln làm vật nóng lên. Vậy giữa Cơ và Nhiệt có mối liên hệ mật thiết với nhau, cơ năng có thể chuyển hố thành nhiệt năng và ngược lại. Nhiệt Động Học nghiên c ứu các mối quan hệ và các điều kiện biến đổi định lượng của năng lượng giữa Cơ và Nhiệt. Cơ sở của Nhiệt Động Học dựa trên hai ngun lý rút ra từ thực nghiệm. §8.1 CÁC KHÁI NIỆM VÀ ĐẠI LƯỢNG CƠ BẢN 1 – Năng lượng chuyển động nhiệt: Năng lượng chuyển động nhiệt là phần năng lượng do chuyển động hỗ n loạn của các phân tử tạo nên (chính là động năng của các phân tử). Năng lượng chuyển động nhiệt được kí hiệu là E. Theo thuyết động học phân tử, khi nhiệt độ càng cao, các phân tử chuyển động hỗn loạn càng mạnh, động năng của chúng càng lớn. Vậy năng lượng chuyển động nhiệt của một khối khí bất kì khơng những phụ thuộc vào số lượng phân tử khí mà còn phụ thuộ c vào nhiệt độ của khối khí đó. Đối với khí đơn ngun tử, từ (7.4) suy ra, động năng trung bình của các phân tử khí là: kT 2 3 E = đ (8.1) Do đó, năng lượng chuyển động nhiệt của một khối khí bất kì là: E = µ == m 2 3 kT 2 3 .N N N E.N A A đ RT (8.2) Trong đó N là số phân tử khí, N A là số Avơgađrơ, R là hằng số khí lí tưởng, m là khối lượng khí và µ là khối lượng của một mol khí. Nếu ta coi phân tử khí đơn ngun tử như một chất điểm thì vị trí của nó trong khơng gian được xác định bởi 3 thơng số x, y, z – gọi là 3 bậc tự do. Từ (8.1) ta có thể nói, động năng trung bình của phân tử khí được phân bố đều theo các bậc tự do, mỗi bậc là 2 1 kT. Tổng qt, Boltzmann đã thiết lập được định luật phân bố đều của năng lượng chuyển động nhiệt theo các bậc tự do như sau: Một khối khí ở trạng thái cân bằng về nhiệt độ thì năng lượng chuyển động nhiệt của các phân tử khí được phân bố đều theo Chương 8: CÁC NGUYÊN LÍ NHIỆT ĐỘNG HỌC 173 bậc tự do, mỗi bậc là ½ kT. Nếu gọi i là số bậc tự do của phân tử khí, thì năng lượng chuyển động nhiệt của một khối khí là: RT m 2 i E µ = (8.3) Phân tử khí có 1 , 2 , 3 ngun tử thì i = 3 , 5 , 6 2 – Nội năng – nội năng của khí lý tưởng: Ta biết, năng lượng là thuộc tính của vật chất đặc trưng cho mức độ vận động của vật chất. Nội năng U của một hệ là phần năng lượng ứng với sự vận động ở bên trong hệ, bao gồm năng lượng chuyển động nhiệt E, thế năng tươ ng tác giữa các phân tử khí E t và phần năng lượng bên trong mỗi phân tử E P . U = E + E t + E P (8.4) Đối với khí lý tưởng, ta bỏ qua thế năng tương tác giữa các phân tử, nên: U = E + E P (8.5) Với các biến đổi trạng thái thơng thường, khơng làm thay đổi đến trạng thái bên trong của phân tử, nên E p = const. Vậy: dU = dE = µ m 2 i RdT (8.6) Độ biến thiên nội năng của một khối khí lí tưởng bằng độ biến thiên năng lượng chuyển động nhiệt của khối khí đó. 3 – Nhiệt lượng và cơng: Khi một hệ nhiệt động trao đổi năng lượng với bên ngồi thì phần năng lượng trao đổi đó được thể hiện dưới dạng cơng và nhiệt lượng. Ví dụ: khí nóng trong xylanh đẩy piston chuyển động đi lên, ta nói khí đã sinh cơng A. Ngồi ra nó còn làm nóng piston. Phần năng lượng khí truyền trực tiếp cho piston để làm piston nóng lên, được gọi là nhiệt lượng Q. Vậy: nhiệt lượng (gọi tắt là nhiệt) chính là phần năng lượng chuyển Chương V CÁC NGUYÊN LÝ NHIỆT ĐỘNG HỌC I Nguyên lý thứ NĐH 1.Công nhiệt: Công nhiệt đại lượng đặc trưng cho mức độ trao đổi lượng hệ * Khi vật vĩ mô tương tác với chúng trao đổi lượng dạng công * Khi lượng trao đổi trực tiếp phân tử chuyển động hỗn loạn vật tương tác với nhau, chúng trao đổi lượng dạng nhiệt Phát biểu nguyên lý I: U  A  Q Các đại lượng  U , A, Q dương hay âm Qui ước: * A  0, Q  hệ thực nhận công nhiệt * A  0, Q  hệ thực sinh công tỏa nhiệt * Nếu A < hệ sinh công A’ = -A * Nếu Q < hệ tỏa nhiệt Q’ = -Q NL cho trình biến đổi VCB: dU  A  Q Chú ý: Nội hàm trạng thái công nhiệt hàm trình Nếu hệ máy làm việc tuần hoàn sau chu kỳ hệ trở trạng thái ban đầu Do độ biến thiên nội hệ ∆U = Theo NL I, ta có A = -Q Vậy, chế tạo máy làm việc tuần hoàn mà công sinh nhiều nhiệt mà nhận Đây cách phát biểu NL I Nói cách khác, chề tạo động vĩnh cửu loại I II Công nhiệt trình cân – Nhiệt dung 1.ĐN: TTCB hệ trạng thái không biến đổi theo thời gian hệ không tương tác với môi trường • Trạng thái CB khối khí xác định hai ba thông số p, V, T • Một hệ không tương tác với bên nghĩa không trao đổi công nhiệt tự chuyển tới TTCB • QTCB chuỗi liên tiếp TTCB 2.Công QTCB Giả sử khối khí biến đổi theo QTCB, thể dl tích biến đổi từ V1 đến V2 Ngoại lực tác dụng lên piston F Khi piston di chuyển đoạn dl, khối khí nhận công : dA = -Fdl = -p.S.dl = -p.dV p áp suất khối khí tác dụng lên piston, S diện tích piston Công mà khối khí nhận trình biến đổi thể tích từ V1 đến V2 V2 A   dA    pdV V1 Trị tuyệt đối A diện tích giới hạn đường cong biểu diễn QTCB, trục hoành hai đường 1V1 2V2 Nếu khối khí giãn nỡ, thể tích tăng A < 0, khối khí sinh công, khối khí bị nén thể tích giảm A > 0, khối khí nhận công • Nếu trình biến đổi theo đường kín, trị tuyệt đối A diện tích đường kín A > trình diễn tiến ngược chiều kim đồng hồ, A < QT diễn tiến chiều kim đồng hồ p p V1 V2 V V1 V2 V Nhiệt dung Nhiệt dung riêng c chất đại lượng,có trị số nhiệt lượng cần truyền cho đơn vị khối lượng chất để nhiệt độ tăng lên độ dQ c  dQ  mcdT mdT Đối với chất, nhiệt dung riêng người ta dùng đại lượng gọi nhiệt dung phân tử C Đó đại lượng có trị số nhiệt lượng cần truyền cho mol chất để nhiệt độ tăng lên độ * Liên hệ nhiệt dung phân tử ND riêng: dQ m C m n  Vậy ndT số mol C =µc  dQ   CdT b) Q  m RT ln Vmax  0; 12  Vmin m Q23  Cv (T1  T2 )   m Vmin Q34  RT1 ln  0;  Vmax m Q41  Cv (T2  T1 )   P Vmax ' Q1  Q12  Q41 ; Q  (Q23  Q34 ) T2  T1 T2  T1    ; Cv (T2  T1 ) (T2  T1 ) T2  T2  (  1) ln a R ln a Vmax V c) pmin m m Q12  C p (T2  T1 )  0; Q31  RT1 ln 0   pmax P RT1 ln b   1 C p (T2  T1 ) 1  TP 1  max T P R    1 Cp Pmax  T2  T1b b 1  1  Pmin   ln b  1  1  1 b  1 ln b V kg Oxy áp suất 100 kPa chiếm thể tích 1,5m3 Sau dãn thể tích khí tăng lên 2,5 lần, áp suất giảm lần Tìm độ biến thiên nội ∆U biến thiên entropy ∆S khí m iR U  (T2  T1 )  m RT1 m RT2 PV ; PV 1  2    m  R(T2  T1 )  PV 2  PV 1  i i  U  ( PV PV 2  PV 1)   1  62,5kJ 12 P2 m V2 m S  Cv ln  C p ln  239 J / K  P1  V1 Cho 100g nước đá 0o C vào 400g nước 30o C bình có vỏ cách nhiệt lý tưởng Tính độ biến thiên entropy hệ thống trình trao đổi nhiệt Cho biết nhiệt nóng chảy nước đá 0o C λ = 80 kcal/kg, nhiệt dung riêng nước kcal/kg.độ Nhiệt lượng toả m1 = 400g nước 300 C xuống 00 C: Q1 = m1 c(30 -0) =0,4.1.30 = 12 kcal Nhiệt lượng m2 = 100g nước đá C hấp thu để biến thành nước 00 C : Q2 = m2 λ = 0,1.80 = 8kcal Vì Q1 > Q2 nên hỗn hợp cuối nước t (0 C) Áp dụng định luật bảo toàn lượng: Q1  Q2  (m1  m2 )c(t  0) Q1  Q2 t   0C (m1  m2 )c Độ biến thiên entropy S  S1  S2  S3 281 m1cdT 281 S1    0.4.1.ln  0, 03kcal / K  126 J / K T 303 303  m2 80.0,1 S2    0, 029kcal / K  122,5 J / K 273 273 281 m2 cdT 281 S3    0,1.1.ln  2,9.103 kcal / K  12 J / K T 273 273  S  8,5 J / K Độ biến thiên entropy đoạn hai trình đoạn nhiệt chu trình Carnot 1kcal/độ Hiệu nhiệt độ hai đường đẳng nhiệt 100o C Tính nhiệt lượng chuyển hoá thành công chu trình Q1 S   Q1  T1S T1 T2 A'   1 Q1 T1  T2   A '  Q1 1    S (T1  T2 )  100kcal  T1  Một cục nước đá có khối lượng 0,1kg nhiệt độ 33o C, biến thành nước 100o C Tính độ biến thiên entropy trình biến đổi cho nhiệt dung nước đá nước không phụ thuộc nhiệt độ Nhiệt dung riêng nước đá 1,8.103 J/kg.độ, nước 4,18.103 J/kg.độ; nhiệt nóng chảy riêng nước đá 3,35.105 J/kg; nhiệt hóa riêng nước 2,26.105 J/kg Quá trình biến đổi nước đá gồm trình: 1) Nước đá T1 = 24 0K  Nước đá To = 273K 2) Nước đá To = 273K  nước To = 273K, trình nước đá thu nhiệt để nóng chảy; 3) Nước To = 273K  nước T2 =373K; ) Nước T2 = 373K  nước T2 =373K, trình nước thu nhiệt để hóa S  S1  S  S3  S To dT S1  mcđ   mcđ (ln To  ln T1 ) T T1 T2 m dT S  ; S3  mcn  To T To mL S  To  S  883 J / K Ví dụ: 1kmol khí nhiệt độ T1 = 300K làm lạnh đẳng tích tới áp suất giảm xuống Sau khí dãn đẳng áp cho nhiệt độ trạng thái cuối nhiệt độ ban ...CHƯƠNG 5: CÁC NGUYÊN TẮC TỰ ĐỘNG KHỐNG CHẾ TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN 5.1 Khái niệm chung 1. Khái niệm Theo yêu cầu công nghệ của máy, cơ cấu sản xuất, các hệ thống truyền động điện tự động đều được thiết kế tính toán để làm việc ở những trạng thái (hay chế độ) xác định. Những trạng thái sự cố hay hư hỏng khác thông thường đã được dự đoán khi thiết kế tính toán chúng để áp dụng những thiết bị và biện pháp bảo vệ cần thiết. Những trạng thái làm việc của hệ thống truyền động điện tự động có thể được đặc trưng bằng các thông số như: tốc độ làm việc của các động cơ truyền động hay của cơ cấu chấp hành máy sản xuất, dòng điện phần ứng của động cơ hay dòng kích thích của động cơ điện một chiều, mômen phụ tải trên trục của động cơ truyền động Tuỳ theo quá trình công nghệ yêu cầu mà các thông số trên có thể lấy các giá trị khác nhau. Việc chuyển từ giá trị này đến giá trị khác được thực hiện tự động nhờ hệ thống điều khiển. Kết quả hoạt động của phần điều khiển sẽ đưa hệ thống động lực của truyền động điện đến một trạng thái làm việc mới, trong đó có ít nhất một thông số đặc trưng cho mạch động lực lấy giá trị mới. Như vậy về thực chất điều khiển hệ thống là đưa vào hoặc đưa ra khỏi hệ thống những phần tử, thiết bị nào đó (chẳng hạn điện trở, điện kháng, điện dung, khâu hiệu chỉnh ) để thay đổi một hoặc nhiều thông số đặc trưng hoặc để giữ một thông số nào đó (chẳng hạn tốc độ quay) không thay đổi khi có sự thay đổi ngẫu nhiên của thông số khác. Để tự động điều khiển hoạt động của truyền động điện, hệ thống điều khiển phải có những cơ cấu, thiết bị cảm ứng được giá trị các thông số đặc trưng cho chế độ công tác của truyền động điện (có thể là môđun, cũng có thể là cả về dấu của thông số). Trong hệ thống điều khiển gián đoạn các phần tử cảm ứng này phải làm việc theo các ngưỡng chỉnh định được. Nghĩa là khi thông số được cảm ứng đến trị số ngưỡng đã đặt, phần tử cảm ứng theo thông số này sẽ bắt đầu làm việc phát ra một tín hiệu đưa đến phần tử chấp hành. Kết quả là sẽ đưa vào hoặc đưa ra khỏi mạch động lực những phần tử cần thiết. 2. Các nguyên tắc cơ bản: Trong một hệ thống tự động khống chế thường có nhiều quá trình khác nhau như: mở máy, hãm máy, đảo chiều quay, duy trì chế độ làm việc theo yêu cầu công nghệ đặt ra, v.v ở đây ta chỉ nêu lên nguyên lý làm việc của các mạch tự động điều khiển các quá trình trên bằng các rơ le, công tắc tơ, các công tắc - nút ấn và các khí cụ điều khiển khác. Nó là những mạch đơn giản nhưng có tính chất cơ sở, vì dựa trên những mạch đó chúng ta có thể thiết lập được các mạch khống chế phức tạp. Trong các hệ thống tự động khống chế ta thường gặp các trường hợp sau: + Đối với động cơ điện không đồng bộ ro to lòng sóc: Đơn giản nhất là quá trình mở máy, hãm và đảo chiều quay. Trong một số trường hợp, nhất là với động cơ công suất nhỏ, ta thực hiện mở máy (khởi động) bằng cách đóng trực tiếp mạch stato của động cơ vào nguồn điện xoay chiều có giá trị điện áp bằng đ.m. + Đối với động cơ điện xoay chiều không đồng bộ roto dây quấn và động cơ một chiều công suất trung bình và lớn: Khi mở máy các động cơ này người ta thường mắc thêm điện trở phụ trong mạch roto động cơ để hạn chế dòng mở máy và sẽ nối tắt dần trong quá trình này. Khi thực hiện hãm động năng và hãm ngược người ta cũng thường thêm điện trở phụ vào mạch roto để hạn chế dòng hãm. Mạch điện để mở máy động cơ không đồng bộ roto dây quấn và động cơ một chiều phải phù hợp với đồ thị mở máy. + Đối với động cơ xoay chiều đồng bộ ba pha cũng thường áp dụng như đối với động cơ xoay chiều không đồng bộ roto lồng sóc. Đơn giản nhất là mở máy bằng cách đóng trực tiếp vào lưới điện xoay chiều với điện áp định mức, nhưng phương pháp này gây sụt điện áp lớn, đặc biệt khi lưới có công suất nhỏ, dẫn đến làm giảm điện áp khi khởi động, ảnh hởng xấu đến các động cơ và các thiết bị điện khác dùng chung nguồn. Để dừng động cơ đồng bộ người ta cũng sử dụng phương pháp hãm động năng . 96 Khi nghiên cứu đồ thị mở máy động cơ một chiều, động cơ không đồng bộ roto http://www.ebook.edu.vn 62 Chương 5: Các nguyên lý về biến dị Mục tiêu: - Phân loại. - Biết rõ nguyên nhân và cơ chế hình thành. - Ý nghĩa ứng dụng của biến dị trong phân tích di truyền và trong chọn giống. 5.1. Khái niệm biến dị, phân loại 5.1.1.Khái niệm về biến dị, phân loại các biến dị a. Khái niệm : Biến dị là những biến đổi mới mà cơ thể sinh vật thu được do tác động của các yếu tố môi trường và do quá trình tái tổ hợp di truyền. b. Phân loại biến dị. Biến dị Biến dị di truyền Biến dị không di truyền Biến dị đột biến biến dị tổ hợp (sắp xếp các gen) 5.1.2. Khái niệm đột biến, phân loại các đột biến a. Khái niệm: Đột biến là những biến đổi có tính chất hóa học vật liệu di truyền, xảy ra do tác động của yếu tố môi trường và bên trong tế bào. b. Phân loại đột biến - Đột biến gen - Đột biến cấu trúc NST : + Mất đoạn http://www.ebook.edu.vn 63 + Thêm đoạn + Đảo đoạn + Chuyển đoạn - Đột biến số lượng NST - Đột biến gen ở tế bào chất Ngoài ra còn có nhiều cách phân loại khác (SGK) 5.2. Quy luật về dãy biến dị tương đồng của Vavilov - Các loài (chi), họ gần nhau (theo nguồn gốc phát sinh) được đặc trưng bởi các dãy biến dị di truyền theo một nguyên tác chung là: nếu biết dãy các biến dị ở phạm vi một loài nào đ ó thì có thể dự đoán được sự tồn tại của các dạng song song của các loài, họ khác nhau. Những loài càng gần nhau (về chủng loại phát sinh) thì càng có sự giống nhau hơn trong dãy biến dị di truyền của chúng. - Cả 1 họ thực vật trọn vẹn, nhìn chung được đặc trưng bởi 1 chu kỳ xác định về các biến dị thấu suốt các loài, các chi của họ nó. G1(a, b, c) G1a1 G2a2 G3a2 G2(a, b, c) G2a1 G2a2 G3a3 G3(a, b, c) G3a1 G3a2 G3a3 5.3. Đột biến gen 5.3.1. Những nguyên nhân và cơ chế gây nên đột biến gen - Đột biến gen là những biến đổi hóa học trong cấu trúc phân tử của gen dẫn tới biến đổi hoạt động chức năng của nó. - Nguyên nhân: Những biến đổi ở phân tử ADN là nguyên nhân dẫn tới đột biến gen. + Chuyển đổi cặp bazơ: AT ⇔ GC ; TA ⇔ CG + Đảo ngược cặp bazơ: AT ⇔ TA ; GC⇔ CG + Thêm một hoặc một số cặp bazơ vào phân tử ADN. + Mất một hoặc một số cặp bazơ. -> nó xảy ra ngẫu nhiên hay do tác động của các yếu tố gây đột biến. - Cơ chế gây nên các đột biến gen http://www.ebook.edu.vn 64 + Sai sót trong sao chép: ghép đôi sai -> đột biến đột biến dịch khung ngẫu nhiên trong sao chép + Thay thế ngẫu nhiên các bazơ: Trường hợp mất nhóm amino Trường hợp do hỗ biến + Đột biến gen do tác dụng của phóng xạ và hóa học - Một số trường hợp: + Adenin bình thường tồn tại ở dạng amino và kết cặp với T Do hiện tượng hỗ biến adenin chuyển sang dạng imino và kết cặp với X-> cặp TA thay bằng c ặp XG. TA (dạng ban đầu amino) XA (dạng imino) XG + Timin thường tồn tại ở dạng keto và kết cặp với adenin. T chuyển sang dạng enol và kết cặp với G: AT -> GX AT (dạng keto) GT (dạng enol) GX + 5 - bromuraxin (BU) (Hình 8.2- tr210) AT ⇔ GC : đồng hoán hai chiều Nếu BU kết cặp với A: AT-> GC BU kết cặp với G: GC-> AT + HNO 2 : AT-> GC: đồng hoán hai chiều (Hình 8.4- tr211) + Hydroxylamin (NH 2 OH) GC -> AT - đồng hoán 1 chiều + Acridin: xen vào 1 vị trí của sợi khuôn -> thêm một cặp bazơ xen vào một vị trí của sợi đạng tổng hợp: mất một cặp bazơ (Hình 8.5 a,b- tr212) 5.3.2. Tái bản, sửa chữa ADN và phát sinh các đột biến - Sửa chữa ADN + Quang phục hoạt (quang hoạt hóa) Quang hoạt hóa là quá trình phục hồi các dimer pyrimidin do tia cực tím gây nên, dưới tác động của ánh sáng. lần tái bản 1 Lần tái bản 2 Lần tái bản 1 Lần tái bản 2 http://www.ebook.edu.vn 65 (Hình 8.6 – tr215) Quá trình hồi biến được xúc tác bởi enzim photolyase, enzim này có tác dụng đơn phân hóa các dimer sau khi nó được hoạt hóa bởi phôton áng sáng λ- 320 –370nm. - Sửa chữa bằng cắt bỏ: - ĐT: 01689.996.187 Website, Diễn đàn: http://lophocthem.COM - vuhoangbg@gmail.com A. Phương pháp giải bài toán về sự truyền nhiệt giữa các vật + Xác định nhiệt lượng toả ra và thu vào của các vật trong quá trình truyền nhiệt thông qua biểu thức: Q = mc∆t +Viết phương trình cân bằng nhiệt: Q toả = Q thu + Xác định các đại lượng theo yêu cầu của bài toán. Lưu ý: + Nếu ta sử dụng biểu thức ∆ t = t s – t t thì Q toả = - Q thu + Nếu ta chỉ xét về độ lớn của nhiệt lượng toả ra hay thu vào thì Q toả = Q thu , trong trường hợp này, đối với vật thu nhiệt thì ∆t = t s - t t còn đối với vật toả nhiệt thì ∆t = t t – t s B. Bài tập vận dụng Bài 1: Một bình nhôm có khối lượng 0,5kg chứa 0,118kg nước ở nhiệt độ 20 o C. Người ta thả vào bình một miếng sắt có khối lượng 0,2kg đã được đun nóng tới nhiệt độ 75 o C. Xác định nhiệt độ của nước khi bắt đầu có sự cân bằng nhiệt.Cho biết nhiệt dung riêng của nhôm là 920J/kgK; nhiệt dung riêng của nước là 4180J/kgK; và nhiệt dung riêng của sắt là 460J/kgK. Bỏ qua sự truyền nhiệt ra môi trường xung quanh. Giải Gọi t là nhiệt độ lúc cân bằng nhiệt. Nhiệt lượng của sắt toả ra khi cân bằng: Q 1 = m s c s (75 – t) = 92(75 – t) (J) Nhiệt lượng của nhôm và nước thu vào khi cân bằng nhiệt: Q 2 = m nh c nh (t – 20) = 460(t – 20) (J) Q 3 = m n c n (t – 20) = 493,24(t – 20) (J) Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt: Q toả = Q thu 92(75 – t) = 460(t – 20) + 493,24(t – 20) <=> 92(75 – t) = 953,24(t – 20) Giải ra ta được t ≈ 24,8 o C Bài 2: Một nhiệt lượng kế bằng đồng thau có khối lượng 128g chứa 210g nước ở nhiệt độ 8,4 o C. Người ta thả một miếng kim loại có khối lượng 192g đã đun nóng tới nhiệt độ 100 o C vào nhiệt lượng kế. Xác định nhiệt dung riêng của miếng kim loại, biết nhiệt độ khi có sự cân bằng nhiệt là 21,5 o C.Bỏ qua sự truyền nhiệt ra môi trường xung quanh và biết nhiệt dung riêng của đồng thau là 128J/kgK và của nước là 4180J/kgK. CƠ SỞ NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC 38 - ĐT: 01689.996.187 Website, Diễn đàn: http://lophocthem.COM - vuhoangbg@gmail.com Giải Nhiệt lượng toả ra của miếng kim loại khi cân bằng nhiệt là: Q 1 = m k c k (100 – 21,5) = 15,072c k (J) Nhiệt lượng thu vào của đồng thau và nước khi cân bằng nhiệt là: Q 2 = m đ c đ (21,5 – 8,4) = 214,6304 (J) Q 3 = m n c n (21,5 – 8,4) =11499,18 (J) Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt: Q toả = Q thu 15,072c k = 214,6304 + 11499,18 Giải ra ta được c k = 777,2J/kgK. Bài 3: Thả một quả cầu bằng nhôm khối lượng 0,105kg được đun nóng tới 142 0 C vào một cốc đựng nước ở 20 0 C, biết nhiệt độ khi có sự cân bằng nhiệt là 42 0 C. Tính khối lượng của nước trong cốc, biết nhiệt dung riêng của nước là 880J/kg.K và của nước là 4200J/kg.K. Giải - Nhiệt lượng do miếng nhôm tỏa ra Q 1 = m 1 c 1 (142– 42) - Nhiệt lượng do nước thu vào: Q 2 = m 2 c 2 (42 - 20) - Theo PT cân bằng nhiệt: Q 1 = Q 2 ⇔ m 1 c 1 (142– 42)=m 2 c 2 (42 - 20) 1 1 2 .100 0,1 22.4200 m c m kg ⇒ = = Bài 4: Một cốc nhôm có khối lượng 120g chứa 400g nước ở nhiệt độ 24 o C. Người ta thả vào cốc nước một thìa đồng khối lượng 80g ở nhiệt độ 100 o C. Xác định nhiệt độ của nước trong cốc khi có sự cân bằng nhiệt. Biết nhiệt dung riêng của nhôm là 880 J/Kg.K, của đồng là 380 J/Kg.K và của nước là 4,19.10 3 . J/Kg.K. Giải - Gọi t là nhiệt độ khi có sự cân bằng nhiệt. - Nhiệt lượng do thìa đồng tỏa ra là Q 1 = m 1 c 1 (t 1 – t) - Nhiệt lượng do cốc nhôm thu vào là Q 2 = m 2 c 2 (t – t 2 ) - Nhiệt lượng do nước thu vào là Q 3 = m 3 c 3 (t – t 2 ) Theo phương trình cân bằng nhiệt, ta có: Q1 = Q2 + Q3 - ĐT: 01689.996.187 Website, Diễn đàn: http://lophocthem.COM - vuhoangbg@gmail.com ⇔ m 1 c 1 (t 1 – t) = m 2 c 2 (t – t 2 ) + m 3 c 3 (t – t 2 ) ⇒ t = 1 1 1 2 2 2 3 3 2 1 1 2 2 3 3 . . . . . . . . . m c t m c t m c t m c m c m c + + + + Thay số, ta được t = 0,08.380.100 0,12.880.24 0,4.4190.24 25,27 0,08.380 0,12.880 0,4.4190 + + = + + o C. Bài 5: Một Lớp Học Phần VNUA ( Khoa Nông Học ) - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam 7/18/15 https://sites.google.com/site/lophocphank57vnua/ CHƢƠNG 5: CÁC NGUYÊN LÝ VỀ BIẾN DỊ 5.1 Khái niệm biến dị, phân loại 5.1.2 Khái niệm đột biến, phân loại đột biến Khái niệm: Đột biến biến đổi có tính chất hóa học  vật liệu di truyền, xảy tác động yếu tố môi 5.1.1 Khái niệm biến dị, phân loại biến dị trường bên tế bào  Khái niệm: Biến dị biến đổi mà thể sinh vật thu tác động yếu tố môi trường trình tái tổ hợp di truyền Phân loại:  + Đột biến gen (đột biến điểm): biến đổi thành  Phân loại biến dị: phần bazơ ADN, làm biến đổi cấu trúc gen Biến dị + Đột biến cấu trúc nhiễm sắc thể: biến đổi liên quan Biến dị di truyền đến đoạn khác NST Bao gồm: đoạn, Biến dị không di truyền đảo đoạn, thêm đoạn, chuyển đoạn + Biến đổi số lượng NST Biến dị đột biến Biến dị tái tổ hợp (sắp xếp gen) 5.2 Quy luật dãy biến dị tƣơng đồng Vavilov  + Đột biến gen tế bào chất  Các loài (chi), họ gần (theo nguồn gốc phát sinh) đặc trưng dãy biến dị di truyền theo nguyên tắc chung là: biết dãy biến dị phạm vi loài dự đoán tồn dạng song song loài, họ khác Những loài gần (về chủng loại phát sinh) có giống dãy biến dị di truyền chúng 5.3 Đột biến gen 5.3.1 Những nguyên nhân chế gây nên đột biến gen  Khái niệm: Đột biến gen biến đổi hóa học cấu trúc phân tử gen, dẫn tới biến đổi hoạt động chức  Nguyên nhân: Những biến đổi phân tử ADN nguyên nhân dẫn tới đột biến gen    Cả họ thực vật trọn vẹn, nhìn chung đặc trưng chu kỳ xác định biến dị thấu suốt loài, chi họ G1 (a, b, c) G1 a G2 a G3 a G2 (a, b, c) G2 a G2 a G3 a G3 (a, b, c) G3 a G2 a G3 a G1, G2, G3… - xa cách góc độ phân loại (các loài, chi khác nhau) a, b, c… - tính trạng khác loài Cơ chế gây nên đột biến gen: + Sai sót chép:  ghép đôi sai  đột biến  đột biến dịch khung ngẫu nhiên chép + Thay ngẫu nhiên bazơ: + Chuyển đổi cặp bazơ: AT  GC ; TA  CG  Trường hợp nhóm amino + Đảo ngược cặp bazơ: AT  TA ; GC CG  Trường hợp hỗ biến + Thêm cặp bazơ vào phân tử ADN + Đột biến gen tác dụng phóng xạ hóa học + Mất cặp bazơ  Những dạng đột biến gen xảy ngẫu nhiên tác động yếu tố gây đột biến Lớp Học Phần VNUA ( Khoa Nông Học ) - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam 7/18/15 https://sites.google.com/site/lophocphank57vnua/ MỘT SỐ TRƢỜNG HỢP ĐỘT BIẾN GEN Adenine bình thường tồn dạng amino kết cặp với T Do tượng hỗ biến adenin chuyển sang Một số chất đồng đẳng bazơ ADN dạng imino kết cặp với C  cặp TA thay cặp CG (Hình 8.1 sách DTTV) (BU), 2-aminopurine 5-bromouracil (AP)… gây nên Thymine thường tồn dạng keto kết cặp với lắp ráp sai gốc adenine T chuyển sang dạng enol kết cặp với G: trình tải AT  GC ADN Chất axit nitro (HNO2) có tác dụng khử nhóm amin phân tử adenine, cytosine guanine, biến đổi chúng thành chất đồng đẳng bazơ khác gây kết cặp sai, kết thu chuyển đổi cặp bazơ: AT  GC; GC AT 7/18/15 Chất hydroxylamin (NH2OH) tác động với cytosine làm thay đổi cấu trúc thành dạng kết cặp với adenine, qua tái ADN thu biến đổi cặp CGTA Chất arcidin làm thêm vào cặp bazơ ADN, dẫn tới đột biến dịch khung, gây hậu nghiêm trọng • Acridin xen vào vị trí sợi khuôn  thêm cặp bazơ • Acridin xen vào vị trí sợi tổng hợp: cặp bazơ 5.3.2 Tái bản, sửa chữa ADN phát sinh đột biến a) Quang phục hoạt (quang hoạt hóa)  Quang hoạt hóa trình phục hồi dimer pyrimidin tia cực tím gây nên, tác động ánh sáng  Quá trình hồi biến xúc tác enzyme photolyase, enzyme có tác dụng đơn phân hóa dimer sau hoạt hóa phôton sáng - 320 –370nm 7/18/15 b) Sửa chữa cắt bỏ  Ngay sau ADN bị tổn hại, enzyme UF nhận biết chỗ tổn hại tạo điểm cắt liên kết photphodieste cạnh dimer đầu 5’  Enzim exonuclease cắt bỏ đoạn hỏng theo chiều 5’ –3’  Tổng hợp ADN theo chiều 5’ – 3’ lấy mạch nguyên làm khuôn  Khe hở gắn liền nhờ enzyme ligase c) Sửa chữa sau tái  Ở ADN mang dimer xảy tái Khi tái sợi bị hở đoạn trống đối diện với vị trí dimer Chỗ trống lấp đoạn tương ứng chuyển từ sợi ADN theo chế tái tổ hợp d) Sửa chữa cấp cứu (SOS) 5.3.3 Phân lập thể đột biến a Đột biến