Giáo án bài 32 nội năng và sự biến thiên nội năng

CHƯƠNG VI: CƠ SỞ NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC BÀI 32: NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG MỤC TIÊU Kiến thức Phát biểu định nghĩa nội nhiệt động lực học Chứng minh nội vật phụ thuộc vào nhiệt độ thể tích vật Phân biệt hai cách làm biến đổi nội nêu ví dụ minh họa cụ thể thực công truyền nhiệt Viết cơng thức tính nhiệt lượng, nêu tên đơn vị đại lượng công thức Kĩ Giải thích định tính số tượng đơn giản thay đổi nội Vận dụng công thức tính nhiệt lượng để giải tập SGK tập tương tự Thái độ Sôi nổi, hào hứng học Biết liên hệ kiến thức vật lý với thực tiễn sống II CHUẨN BỊ Giáo viên: − Dụng cụ thí nghiệm, hình ảnh minh họa Học sinh: − Học cũ, chuẩn bị III TIẾN TRÌNH DẠY HỌC Ổn định lớp, kiểm tra sỉ số Kiểm tra cũ Đặt vấn đề Ở chương V, em nghiên cứu tính chất chất khí q trình biến đổi trạng thái Hơm đến với chương IV tìm hiểu nội dung tượng nhiệt lượng biến đổi lượng Nếu có người hỏi em phần lớn lượng người sử dụng dạng lượng em nghĩ tới điện năng, năng lượng nguyên tử, nghĩ tới nội Ấy mà phần lớn lượng người sử dụng lại khai thác từ lượng Vậy nội gì? Chúng ta đến với 32 Hoạt động dạy học I − − − − − − − − Hoạt động 1: Tìm hiểu nội Hoạt động GV Hoạt động HS GV: Thế hai từ nội năng? GV: Xét vật bất kỳ: Chúng ta biết vật chất cấu tạo từ phân tử riêng rẽ Vậy theo em phân tử có động năng, khơng? Vì sao? HS: Nội năng lượng bên HS: Các phân tử có động chúng chuyển động hỗn loạn khơng ngừng Các phân tử phân tử có lực tương tác HS: Trả lời GV: Nội vật gì? GV: Vậy nội vật phụ thuộc vào yếu tố nào? Yêu cầu HS trả lời câu C1 HS: Nhiệt độ tăng phân tử chuyển động nhanh Thể tích thay đổi khoảng cách phân tử thay đổi tương tác phân tử thay đổi Vậy nội vật phụ thuộc vào nhiệt độ thể tích vật U = f( T,V) HS: Khí lý tưởng chất khí coi chất điểm tương tác với va chạm Đối với khí lý tưởng ta có GV: Yêu cầu HS trả lời câu thể bỏ qua lực tương tác, C2 khơng có Như nội GV: Yêu cầu HS nhắc lại khí lý tưởng lúc khí lý tưởng? lại động mà động phụ thuộc vào nhiệt độ Nên ta Nội dung Nội Nội gì? Trong nhiệt động lực học, người ta gọi tổng động phân tử cấu tạo nên vật nội vật Kí hiệu U, đơn vị J Nội vật: U= f(T,V) Nội khí lý tưởng: U= f(T) I kết luận “Nội khí lý tưởng phụ thuộc vào nhiệt độ” U= f(T) GV: Biến thiên gì? Vậy biến thiên nội gì? HS: Biến thiên thay đổi Độ biến thiên nội () phần nội tăng thêm hay giảm bớt Độ biến thiên nội trình Độ biến thiên nội () phần nội tăng thêm hay giảm bớt trình HS: Trả lời a) Cọ xát nhiệt độ tăng phân tử chuyển động GV: Ở lớp 8, em học nhanh Wđ tăng nội cách để thay đổi nội tăng thực công truyền nhiệt b) Nén xilanh (V giảm) mật độ phân tử lớn (các phân GV: Yêu cầu HS quan sát thí tử tương tác nhiều hơn) áp nghiệm 32.1 suất tăng a) Khi cọ sát miếng kim loại (mà P T) nhiệt độ tăng mặt bàn, dự đoán phân tử chuyển động nhiệt độ miếng kim loại? nhanh Wđ tăng nội II Cách làm thay đổi nội Thực công Trong q trình thực cơng lên vật có chuyển hóa từ dạng lượng khác sang nội Vậy nội miếng kim tăng loại có thay đổi không? b) Ấn mạnh nhanh pit-tông xuống, dự đoán xem HS: Nhiệt độ miếng nhiệt độ xilanh kim loại tăng nào? Vậy nội khối khí Nội miếng kim có thay đổi không? loại tăng Truyền nhiệt a) Quá trình truyền nhiệt HS: Nhiệt độ khối khí bên tăng GV: Yêu cầu HS quan sát thí nghiệm 32.2 a) Thả miếng kim loại vào chậu nước nóng, lúc nhiệt độ miếng kim loại Nội khí có thay đổi khơng? xilanh tăng GV: Vậy nội miếng kim loại có thay đổi không? HS: Không thực công b) Một xilanh chứa khí bịt kín pit-tơng Sau đó, đem xilanh đặt đèn cồn nhiệt độ khối khí bên xilanh có thay đổi không? HS: Trả lời GV: Vậy nội khối khí có thay đổi khơng? GV:Vậy TN32.2 trường hợp trên, có Q trình làm thay đổi nội mà khơng có thực cơng lên vật gọi thực công không? HS: Lắng nghe trình truyền nhiệt HS: Lắng nghe, trả lời, ghi chép Trong q trình truyền nhiệt khơng có chuyển hóa từ dạng lượng sang dạng khác, có truyền nội từ vật sang vật khác GV: Yêu cầu HS trình bày trình truyền nhiệt b) Nhiệt lượng Nhiệt lượng số đo độ biến thiên nội trình truyền nhiệt Trong đó: độ biến thiện nội nhiệt lượng GV: Trong trình truyền nhiệt, phần nội mà vật tăng thêm hay gọi nhiệt lượng Vậy nhiệt lượng tính nào? Lưu ý: Nhiệt lượng dạng lượng Vì lượng ln tồn với vật chất nhiệt lượng xuất có truyền nhiệt từ vật sang vật khác GV: Nhắc lại cơng thức tính nhiệt lượng GV: u cầu HS nêu đơn vị Nhiệt lượng mà lượng chất rắn lỏng thu vào hay tỏa nhiệt độ thay đổi HS: Trả lời a) So sánh thực công truyền nhiệt + Giống: Đều làm thay đổi nội Trong đó: khối lượng (kg) nhiệt dung riêng chất ( J/kg.K) độ biến thiên nhiệt độ ( C K) đại lượng GV: Yêu cầu HS trả lời câu C3 + Khác: Thực cơng có chuyển hóa từ dạng lượng khác sang nội Truyền nhiệt chuyển hóa lượng từ dạng sang dạng khác, có truyền nội từ vật sang vật khác b) So sánh công nhiệt lượng + Cơng phần lượng chuyển hóa từ dạng khác sang nội trình thực công + Nhiệt lượng phần nội mà vật tăng thêm hay trình truyền nhiệt HS: Trả lời a) Cách truyền nhiệt chủ yếu dẫn nhiệt b) Cách truyền nhiệt chủ yếu xạ nhiệt c) Cách truyền nhiệt chủ yếu đối lưu Lưu ý: Nhiệt lượng dạng lượng Vì lượng ln tồn với vật chất nhiệt lượng xuất có truyền nhiệt từ vật sang vật khác GV: Yêu cầu HS trả lời câu C4 Nhắc lại hình thức truyền nhiệt học - Bức xạ nhiệt: truyền lượng dạng sóng điện từ, từ bề mặt nóng sang bề mặt lạnh - Dẫn nhiệt: lượng nhiệt truyền lòng chất rắn, chất lỏng, qua bề mặt tiếp xúc thông qua dao động phân tử - Đối lưu nhiệt: thơng qua dòng chuyển động chất lỏng, chất khí Bài tập áp dụng 1) Tính nhiệt lượng cần truyền cho 5kg đồng để tăng nhiệt độ từ 20oC lên 50oC, biết nhiệt dung riêng đồng 380 J/kg.K Tóm đề: mđ = kg t1 = 20oC t2 = 50oC cđ = 380 J/kg.K Giải Áp dụng công thức = 380 (50 – 20) = 57000 (J) IV DẶN DÒ Yêu cầu học sinh làm 7,8 SGK/173 ... vật nội vật Kí hiệu U, đơn vị J Nội vật: U= f(T,V) Nội khí lý tưởng: U= f(T) I kết luận Nội khí lý tưởng phụ thuộc vào nhiệt độ” U= f(T) GV: Biến thiên gì? Vậy biến thiên nội gì? HS: Biến thiên. .. biến thiên nội gì? HS: Biến thiên thay đổi Độ biến thiên nội () phần nội tăng thêm hay giảm bớt Độ biến thiên nội trình Độ biến thiên nội () phần nội tăng thêm hay giảm bớt trình HS: Trả lời a)... hiểu nội Hoạt động GV Hoạt động HS GV: Thế hai từ nội năng? GV: Xét vật bất kỳ: Chúng ta biết vật chất cấu tạo từ phân tử riêng rẽ Vậy theo em phân tử có động năng, khơng? Vì sao? HS: Nội năng