Độ biến thiên nội năng của hệ bằng tổng công và nhiệt lượng mà hệ nhận được.. Nguyên lí II nhiệt động lực học:.[r]
(1)ƠN TẬP VẬT LÍ 10
Đợt 3: ( Từ ngày 13/4/2020 đến 18/4/2020) NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG I.KIẾN THỨC:
1 Nội gì?
Trong nhiệt động lực học người ta gọi tổng động phân tử cấu tạo nên vật nội vật Kí hiệu U
2 Độ biến thiên nội năng:
Độ biến thiên nội vật phần nội tăng lên hay giảm q trình Kí hiệu ∆U
3 Các cách làm thay đổi nội năng: Thực công Truyền nhiệt. 4 Nhiệt lượng:
Số đo độ biến thiên nội trình truyền nhiệt gọi nhiệt gọi nhiệt lượng(còn gọi tắt nhiệt)
Ta có : ∆U = Q hay Q = mc∆t
Trong đó: Q nhiệt lượng thu vào hay tỏa (J) m khối lượng vật (kg)
c nhiệt dung riêng chất (J/kgK ; J/kgđộ) ∆t độ biến thiên nhiệt độ (0Choặc K)
5 Ví dụ : ấm nhơm có khối lượng 250 g đựng 1,5 kg nước nhiệt độ 250C Tìm nhiệt lượng cần cung cấp để đun sôi nước ấm(1000C) Biết nhiệt dung riêng nhôm nước cAl = 920 J/kgK cn = 4190 J/kgK
HƯỚNG DẪN
Gọi t1 nhiệt độ ban đầu ấm nhôm nước(t1 = 250C) t2 nhiệt độ lúc sau ấm nhôm nước (t2 = 1000C )
nhiệt lượng ấm nhôm thu vào là: Q1 = m1cAl (t2 – t1 ) = 0,25.920.(10025) = 17250J
Nhiệt lượng nước thu vào(nhiệt lượng cần cung cấp để đun sôi nước) là: Q2 = m2cn(t2 – t1 ) = 1,5.4190.(10025) = 471375J
Nhiệt lượng ấm nước thu vào : Q = Q1 + Q2 = 17250 + 471375 = 488626J II BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM:
1 Nội vật là:
A Tổng động vật
B Tổng động phân tử cấu tạo nên vật
C Tổng nhiệt lượng mà vật nhận truyền nhiệt thực công D Nhiệt lượng mà vật nhận trình truyền nhiệt
2 Điều sau nói cách làm thay đổi nội vật? A Nội vật biến đổi hai cách : thực cơng vàï truyền nhiệt
B Q trình làm thay đổi nội có liên quan đến chuyển dời vật khác tác dụng lực lên vật xét gọi thực công
C Quá trình làm thay đổi nội khơng cách thực công gọi truyền nhiệt D Các phát biểu A, B, C
3 Phát biểu sau nội không đúng?
A Nội chuyển hóa thành dạng lượng khác B Nội nhiệt lượng vật nhận trình truyền nhiệt C Nội vật tăng lên, giảm
(2)A tăng nội thực công B giảm nội nhận công
C A B D A B sai
5 Nhiệt lượng phần lượng mà:
A vật tiêu hao truyền nhiệt B vật nhận truyền nhiệt C vật nhận hay truyền nhiệt D Cả sai
6 Đơn vị nhiệt dung riêng chất là:
A J/kg.độ B J.kg/độ C kg/J.độ D J.kg.độ
7 Nội khí lí tưởng bằng:
A tương tác phân tử
B động chuyển động hỗn độn phân tử
C Cả sai D Cả
8 Một vật khối lượng m, có nhiệt dung riêng c, nhiệt độ đầu cuối t1 t2 Công thức Q = cm(t2 – t1) dùng để xác định:
A nội B nhiệt C nhiệt lượng D lượng
9 Đặc điểm sau khơng phải Chất khí :
A Các phân tử chuyển động hỗn loạn không ngừng hướng B Lực tương tác phân tử yếu
C Các phân tử gần D Các phân tử bay tự phía 10 Câu sau nói nội không đúng?
A Nội dạng lượng
B Nội chuyển hố thành dạng lượng khác
C Nội nhiệt lượng D Nội vật tăng lên, giảm xuống CÁC NGUYÊN LÍ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC
I KIẾN THỨC:
1 Nguyên lí I nhiệt động lực học (NĐLH) :
Độ biến thiên nội hệ tổng công nhiệt lượng mà hệ nhận U = Q + A
Trong : A cơng (J) Q nhiệt lượng (J)
U độ biến thiên nội (J)
Ví dụ: Trong q trình, cơng khối khí nhận 100 J nhiệt lượng khối khí nhận 200 J Độ biến thiên nội khối khí bao nhiêu?
HƯỚNG DẪN
Độ biến thiên nội khối khí là: U = Q + A = 200 + 100 = 300 J 2 Quy ước dấu nhiệt lượng công:
- Q>0 Hệ nhận nhiệt lượng - Q<0 Hệ truyền nhiệt lượng - A>0 Hệ nhận công
- A<0 Hệ thực công
3 Nguyên lí II nhiệt động lực học:
- Cách phát biểu Clau-di-út: Nhiệt tự truyền từ vật sang vật nóng hơn
- Cách phát biểu Các-nô: Động nhiệt chuyển hóa tất nhiệt lượng nhận thành công học
4 Hiệu suất động nhiệt:
Ta có:
1
1
A Q Q
H
Q Q
<1
Trong đó: Q1 nhiệt lượng cung cấp cho phận phát động (nhiệt lượng toàn phần) Q2 nhiệt lượng tỏa (nhiệt lượng vơ ích)
(3)Ví dụ : Một động nhiệt giây nhận từ nguồn nóng nhiệt lượng 3,84.108 J đồng thời nhường cho nguồn lạnh nhiệt lượng 2,88.108 J Hiệu suất động bao nhiêu?
HƯỚNG DẪN Hiệu suất động : Ta có :
8
1
8
1
3,84.10 2,88.10
0, 25 25% 3,84.10
A Q Q
H
Q Q
II BÀI TẬP:
1 Một động nhiệt giây nhận từ nguồn nóng nhiệt lượng 4.108 J đồng thời nhường cho nguồn lạnh nhiệt lượng 3.108 J Hiệu suất động bao nhiêu? 2 Người ta truyền cho khí xi-lanh nhiệt lượng 100 J Chất khí nở thực cơng 65 J đẩy pittơng lên Nội khí biến thiên lượng bao nhiêu?
3 Cần truyền cho chất khí nhiệt lượng để chất khí thực công 100 J, độ tăng nội 70 J
4 Người ta thực công 100J để nén khí xilanh Tính độ biến thiên nội khí, biết khí truyền mơi trường xung quang nhiệt lượng 40 J
III BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM:
1 Câu sau nói truyền nhiệt khơng đúng?
A Nhiệt tự truyền từ vật lạnh sang vật nóng B Nhiệt tự truyền từ vật nóng sang vật lạnh C Nhiệt truyền từ vật lạnh sang vật nóng D Nhiệt tự truyền hai vật có nhiệt độ
2 Người ta truyền cho khí xi-lanh nhiệt lượng 110 J Chất khí nở thực công 75 J đẩy pittông lên Nội khí biến thiên lượng bao nhiêu?
A 35 J B 135 J C 185 J D 75 J
3 Hệ thức sau phù hợp với trình làm lạnh khí đẳng tích?
A U = A với A > B U = Q với Q > C U = A với A < D U = Q với Q <0 4 Biểu thức sau diễn tả trình nung nóng khí bình kín bỏ qua nở
nhiệt bình
A U = Q + A B U = A C U = D U = Q
5 Trong biểu thức U = A + Q Q > khi:
A vật truyền nhiệt lượng cho vật khác B vật nhận công từ vật khác C vật thực công lên vật khác D vật nhận nhiệt lượng từ vật khác 6 Ngyên lý thứ nhiệt động lực học vận dụng định luật bảo toàn sau đây?
A Định luật bảo toàn B Định luật bảo toàn động lượng C Định luật bảo tồn chuyển hóa lượng D Định luật II Niutơn.
7 Chọn câu sai:
A Nhiệt tự truyền từ vật sang vật nóng B Nhiệt tự truyền từ vật sang vật khác
C Động nhiệt khơng thể chuyển hố tất nhiệt lượng nhận thành công học D Độ biến thiên nội tổng công nhiệt lượng mà vật nhận
8 Hệ thức U = Q hệ thức nguyên lý I nhiệt động lực học
A Áp dụng cho trình đẳng áp B Áp dụng cho trình đẳng nhiệt C Áp dụng cho q trình đẳng tích D Áp dụng cho ba trình 9 Theo nguyên lý I nhiệt động lực học, độ biến thiên nội vật bằng:
A Tổng đại số công nhiệt lượng mà vật nhận B Nhiệt lượng mà vật nhận C Tích cơng nhiệt lượng mà vật nhận D Công mà vật nhận 10 Trong động nhiệt, nguồn nóng có tác dụng:
(4)A bình ngưng B hỗn hợp nhiên liệu khơng khí cháy buồng đốt C khơng khí bên ngồi D hỗn hợp nhiên liệu khơng khí cháy xi lanh 12 Một động nhiệt giây nhận từ nguồn nóng nhiệt lượng 4,32.104 J đồng thời nhường cho
nguồn lạnh 3,84.104 J Hiệu suất động bao nhiêu?
A 11,1 % B 25 % C 50 % D 75 %
13 Trường hợp sau ứng với trình đẳng tích nhiệt độ tăng?
A ΔU =Q với Q>0 B ΔU=Q+ A với A>0 C ΔU=Q+ A với A<0 D. ΔU =Q với Q<0
Chương VII CHẤT RẮN VÀ CHẤT LỎNG SỰ CHUYỂN THỂ 1 CHẤT RẮN KẾT TINH CHẤT RẮN VƠ ĐỊNH HÌNH
Chất rắn kết tinh Chất rắn vô định hình
Co cấu trúc tinh thể. Khơng có cấu trúc tinh thể.
Co nhiệt nhiệt độ nóng chảy xác định. Khơng có nhiệt độ nóng chảy xác định.
Co dạng hình học xác định Khơng có dạng hình học xác định
Đơn tinh thể có tính dị hướng. Đa tinh thể có tính đẳng hướng. Có tính đẳng hướng Đơn tinh thể cấu tạo chỉ một
tinh thể
Đa tinh thể cấu tạo từ nhiều tinh
thể Thủy tinh, nhựa đường, chất dẻo
Muối, thạch anh, kim cương Hầu hết kim loại hợp kim
2 SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN
Độ nở dài l vật rắn hình trụ đồng chất, tỉ lệ với độ tăng nhiệt độ t vật l = l l0 = l0t
hệ số nở dài, phụ thuộc vào chất liệu vật rắn, có đơn vị đo 1/K hay K1, l0 chiều dài nhiệt độ ban đầu t0.
Lợi dụng nở nhiệt vật rắn để lồng ghép đai sắt vào bánh xe, để chế tạo băng kép dùng làm rơle đóng-ngắt tự động mạch điện; để chế tạo ampe kế nhiệt, hoạt động dựa tác dụng nhiệt dòng điện, dùng đo dòng chiều xoay chiều
3 CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT CỦA CHẤT LỎNG * Hiện tượng căng mặt ngoài:
Những lực kéo căng bề mặt chất lỏng gọi lực căng bề mặt chất lỏng Đặc điểm lực căng mặt ngồi:
+ Phương: Vng góc với đoạn đường tiếp xúc với bề mặt chất lỏng tiếp tuyến với bề mặt chất lỏng.
+ Chiều: Làm giảm bề mặt chất lỏng.
+ Độ lớn: Tỉ lệ thuận với chiều dài đoạn đường
F = .l (N)
l : chiều dài đoạn khảo sát (m) ; : Hệ số căng bề mặt (N/m)
Hệ số căng bề mặt : phụ thuộc bản chất nhiệt độ chất lỏng ( giảm nhiệt độ tăng).
Ứng dụng: Vải căng ô dù, mui bạt ôtô tải, ống nhỏ giọt …
Chú ý: + Màn xà phòng có mặt nên, lực căng mặt Fc = 2f = 2.l
(5)* Hiện tượng dính ướt, không dính ướt:
Nếu thành bình bị dính ướt, phần bề mặt chất lỏng sát thành bình bị kéo dịch lên phía trên chút có dạng mặt khum lõm.
Nếu thành bình khơng bị dính ướt, phần bề mặt chất lỏng sát thành bình bị kéo dịch xuống phía chút có dạng mặt khum lồi.
Hiện tượng liên quan: giọt nước đọng lại (lá sen… ) Ứng dụng: Làm giàu quặng theo phương pháp “tuyển nổi”
* Hiện tượng mao dẫn:
Hiện tượng mao dẫn: Là tượng mức chất lỏng bên ớng có đường kính nho dâng cao hơn, hạ thấp so với bề mặt chất lỏng bên ống
Nếu ống có đường kính càng nho, độ dâng cao hoặc hạ thấp càng nhiều BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM:
Câu Quá trình chuyển từ thể rắn sang thể long gọi là:
A Sự ngưng tụ B Sự nóng chảy. C Sự sơi. D Sự bay hơi.
Câu Quá trình chuyển từ thể long sang thể khí gọi là:
A Sự ngưng tụ B Sự nóng chảy. C Sự sơi. D Sự bay hơi.
Câu Vật sau khơng có cấu trúc tinh thể?
A Viên kim cương. B Hạt muối. C Cốc thủy tinh. D Miếng thạch
anh
Câu Kết luận sau chất lỏng đúng? Dưới áp suất chuẩn:
A Mỗi chất lỏng sôi nhiệt độ thay đổi. B Mỗi chất lỏng sôi nhiệt độ xác định thay đổi. C Mỗi chất lỏng sôi nhiệt độ xác định không đổi. D Mỗi chất lỏng sôi nhiệt độ không đổi.
Câu Chiều lực căng bề mặt chất lỏng có tác dụng:
A Giữ cho mặt thống chất lỏng ln nằm ngang B Làm tăng diện tích mặt thống chất lỏng. C Giữ cho mặt thống chất lỏng ln ổn định D Làm giảm diện tích mặt thống chất lỏng.
Câu Một ray đường sắt có độ dài 12,5 m nhiệt độ 100C nhiệt độ ngồi trời tăng đến 400C Thì độ nở dài Δl ray Cho α = 12.106K1
A 0,60 mm. B 0,45 mm. C 4,5 mm. D 6,0 mm.
Câu Đặc điểm tính chất liên quan đến chất rắn vơ định hình?
A Có dạng hình học xác định. B Có cấu trúc tinh thể.
C Khơng có nhiệt độ nóng chảy xác định. D Có tính dị hướng.
Câu Tại nước mưa không lọt qua lỗ nhỏ vải bạt?
A Vì vải bạt khơng bị dính ướt nước.
B Vì lực căng bề mặt nước ngăn cản không cho nước lọt qua lỗ nhỏ bạt. C Vì tượng mao dẫn ngăn cản không cho nước lọt qua lỗ bạt.
D Vì vải bạt bị dính ướt nước.
Câu Bề mặt chất lỏng tượng dính ướt có dạng sau đây?
A Khum lồi. B Khum lõm C Mặt phẳng D Tùy vào chất lỏng.
Câu 10 Hệ số căng bề mặt chất lỏng phụ thuộc vào yếu tố sau đây?
A Nhiệt độ chất lỏng B Bản chất chất lỏng.
C Diện tích bề mặt chất lỏng. D Nhiệt độ chất chất lỏng.
Câu 11 Chất rắn đơn tinh thể có đặc tính là
A dị hướng nóng chảy nhiệt độ xác định. B đẳng hướng nóng chảy nhiệt độ xác định. C dị hướng nóng chảy nhiệt độ không xác định.
D đẳng hướng nóng chảy nhiệt độ khơng xác định.
Câu 12 Chất rắn đa tinh thể có đặc tính là
(6)C dị hướng nóng chảy nhiệt độ không xác định. D đẳng hướng nóng chảy nhiệt độ khơng xác định.
Câu 13 Đặc điểm tính chất chất rắn vơ định hình.
A đẳng hướng nóng chảy nhiệt độ khơng xác định. B đẳng hướng nóng chảy nhiệt độ xác định. C dị hướng nóng chảy nhiệt độ không xác định. D dị hướng nóng chảy nhiệt độ xác định.
Câu 14 Các chất rắn phân loại theo cách đây.
A chất rắn đơn tinh thể chất rắn vơ định hình. B chất rắn đa tinh thể chất rắn vơ định hình.
C chất rắn kết tinh chất rắn vô định hình. D chất rắn đơn tinh thể chất rắn đa tinh thể
Câu 15 Dụng cụ hoạt động khơng dựa tượng nở nhiệt.
A rơle nhiệt B băng kép C nhiệt kế kim loại D lực kế.
Câu 16 Các vật sau đây, vật thuộc chất rắn kết tinh:
A Thước nhựa. B Thước nhôm. C Kẹo cao su. D Cốc thuỷ tinh.
Câu 17 Chọn câu trả lời
A Nếu hệ khơng nhận nhiệt khơng thể sinh cơng. B Nếu hệ khơng nhận nhiệt nội không biến thiên.
C Nếu hệ không nhận nhiệt sinh cơng nội hệ giảm. D Nếu hệ khơng nhận nhiệt sinh công nội hệ tăng.
Câu 18 Hiện tượng sau không liên quan tới tượng mao dẫn?
A Cốc nước đá có nước đọng thành cốc B Mực ngấm theo rãnh ngòi bút
C Bấc đèn hút dầu D Giấy thấm hút mực
Câu 19 Trong trường hợp nào, độ dâng lên chất lỏng ống mao dẫn tăng?
A Tăng nhiệt độ chất lỏng B Tăng trọng lượng riêng chất lỏng
B Tăng đường kính ống mao dẫn D Giảm đường kính ống mao dẫn
Câu 20 Chọn câu nhất: Hai ống mao dẫn nhúng vào một chất long, ống thứ có bán kính gấp hai lần bán kính ống thứ hai Khi đó:
A Độ dâng chất lỏng ống thứ gấp đôi ống thứ hai B Độ dâng chất lỏng ống thứ hai gấp đôi ống thứ C Độ dâng chất lỏng hai ống