Giáo án Vật lý 10 bài 33: Các nguyên lí của nhiệt động lực học

VẬT LÝ LỚP 10 CÁC NGUYÊN LÍ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC I MỤC TIÊU Kiến thức - Phát biểu viết cơng thức ngun lí thứ nhiệt động lực học (NĐLH), nêu tên, đơn vị quy ước dấu đại lượng cơng thức - Phát biểu ngun lí thứ hai NĐLH Kỹ - Vận dụng nguyên lí thứ hai NĐLH vào đẳng q trình khí lí tưởng để viết nêu ý nghĩa vật lí biểu thức nguyên lí cho trình - Vận dụng nguyên lí thứ NĐLH để giải tập học tập tương tự - Nêu vd q trình khơng thuận nghịch II CHUẨN BỊ Giáo viên : Tranh mô tả chất khí thực cơng Học sinh : Ơn lại “Sự bão toàn lượng tượng nhiệt” (bài 27,vật lí 8) III TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC Tiết Hoạt động (5 phút) : Kiểm tra cũ : Nội vật hệ ? Nêu cách làm biến đổi nội Các cách giống khác điểm ? Hoạt động (25 phút) : Tìm hiểu ngun lí I nhiệt động lực học Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung I Nguyên lí I nhiệt động lực học 1 Phát biểu nguyên lí Nêu phân tích nguyên lí I nhiệt động lực học Ghi nhận nguyên lí Độ biến thiên nọi vật tổng công nhiệt lượng mà vật nhận Ghi nhận qui ước dấu Nêu phân tích qui U = A + Q biểu thức ước dấu A Q nguyên lí I Qui ước dấu : biểu thức nguyên lí I U> 0: nội tăng; U< 0: nội giảm Yêu cầu học sinh trả Trả lời C1 lời C1 Yêu cầu học sinh trả lời C2 Cho học sinh đọc tốn thí dụ Trả lời C2 Đọc tốn Giải tốn A> 0: hệ nhận cơng; A< 0: hệ thực công Q> 0: hệ nhận nhiệt; Q< 0: hệ truyền nhiệt Vận dụng Hướng dẫn cho học sinh giải tốn Xét khối khí lí tưởng chuyển từ trạng thái (p1, v1, T1) sang Thảo luận nhóm để tìm Hướng dẫn học sinh đặc điểm trình trạng thái (p2, V2, T2): thảo luận nhóm để rút đẵng nhiệt + Với trình đẵng nhiệt (Q = 0), đặc điểm ta có : đẵng q trình U = A Thảo luận nhóm để tìm Độ biến thiên nội cơng đặc điểm q trình mà hệ nhận Quá trình đẵng nhiệt trình thực cơng đẵng áp + Với q trình đẵng áp (A  0; Q  0), ta có: U = A + Q Thảo luận nhóm để tìm đặc điểm trình Độ biến thiên nội tổng đẵng tích cơng nhiệt lượng mà hệ nhận + Với q trình đẵng tích (A = 0), ta có : U = Q Độ biến thiên nội nhiệt lượng mà hệ nhận Q trình đẵng tích trình tuyền nhiệt Hoạt động (15 phút) : Vận dụng, củng cố, giao nhiệm vụ nhà Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Yêu cầu học sinh tóm tắt kiến thức Tóm tắt kiến thức bài Hướng dẫn để học sinh giải tập ví dụ sgk Yêu cầu học sinh giải tập 4, trang 180 Giải tập thí dụ Giải tập 4, trang 180 Ghi tập nhà Yêu cầu học sinh nhà giải tập lại Tiết Hoạt động (5 phút) : Kiểm tra cũ : Phát biểu nguyên lí I nhiệt động lực học Nêu quy ước dấu cho đại lượng biểu thức ngun lí Hoạt động (35 phút) : Tìm hiểu nguyên lí II nhiệt động lực học Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung II Nguyên lí II nhiệt động lực học Q trình thuận nghịch khơng thuận nghịch Mơ tả thí nghiện hình 33.3 Đọc sách giáo khoa a) Quá trình thuận nghịch Nêu trình thuận Quá trình thuận nghịch Yêu cầu học sinh cho nghịch trình vật tự trở trạng thái ban đầu biết q trình thuận nghịch Cho ví dụ q trình khơng thuận nghịch mà khơng cần đến can thiệp vật khác b) Q trình khơng thuận nghịch Q trình khơng thuận nghịch q trình xảy theo chiều xác định, tự xảy Yêu cầu học sinh cho theo chiều ngược lại Muốn xảy biết Qua ví dụ, cho biết theo chiều ngược lại phải cần đến trình khơng thuận trình can thiệp vật khác nghịch khơng thuận nghịch Ngun lí II nhiệt dộng lực học Đọc sách giáo khoa a) Cách phát biểu Clau-di-út Nhiệt tự truyền từ Giới thiệu phân Ghi nhận nguyên lí II vật sang vật nóng tích cách phát biểu theo Clau-di-út Clau-di-út b) Cách phát biểu Các-nô Trả lời C3 Động nhiệt khơng thể chuyển Ghi nhận ngun lí II hoá tất nhiệt lượng nhận Giới thiệu phân theo Các-nơ thành cơng học tích cách phát biểu Trả lời C4 Các-nô Vận dụng Ngun lí II nhiệt động lực học dùng để giải thích nhiều tượng đời sống kỉ thuật Vẽ hình 33.4 Đọc sách giáo khoa Nguyên tắc cấu tạo hoạt động động nhiệt : Giải thích nguyên tắc Mỗi động nhiệt phải có ba Yêu cầu học sinh đọc sách giáo khoa để nêu cấu tạo hoạt động phận : nguyên tắc cấu tạo động nhiệt + Nguồn nóng để cung cấp nhiệt hoạt động động lượng (Q1) nhiệt + Bộ phận phát động gồm vật trung gian nhận nhiệt sinh công (A) gọi tác nhân thiết bị phát động + Nguồn lạnh để thu nhiệt lượng tác nhân toả (Q2) Hiệu suất động nhiệt : Ghi nhận hiệu suất động nhiệt H= | A | Q1  Q2 