Giáo án giảng dạy môn Vật lý 11 - Bài 33: Các nguyên lý nhiệt động lực học

 Trong quá trình truyền nhiệt: không có sự chuyển hóa năng lượng từ dạng này sang dạng khác, chỉ có sự truyền nội năng từ vật này sang vật khác  Trong quá trình thực hiện công có sự ch[r]

Sở Giáo Dục Đào Tạo tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu Trường THPT Trần Văn Quan GVHD: Cô Nguyễn Thị Bích Hoàng Sinh viên thực tập: Phạm Thị Phượng Khoa: Vật lý Tiết: Bài 33: CÁC NGUYÊN LÝ NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC Phần 1: NGUYÊN LÍ I NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC I Mục tiêu: Kiến thức:  Phát biểu và viết biểu thức nguyên lí I nhiệt động lực học (NĐLH)  Nêu tên, đơn vị và quy ước dấu các đại lượng hệ thức Kỹ năng:  Vận dụng nguyên lí I NĐLH vào quá trình đẳng tích để viết và nêu ý nghĩa vật lí hệ thức nguyên lí này cho quá trình  Vận dụng nguyên lí I NĐLH để giải các bài tập II Chuẩn bị: GV nhắc HS ôn bài “ Sự bảo toàn và chuyển hóa lượng các tượng và nhiệt” III Tổ chức hoạt động dạy và học: Kiểm tra bài cũ:  Phát biểu định nghĩa nội  Nhiệt lượng là gì? Viết công thức tính nhiệt lượng vật thu vào hay tỏa nhiệt độ vật thay đổi Nêu tên, đơn vị các đại lượng công thức  Nội khí lý tưởng có phụ thuộc vào thể tích khí không? Tại sao? Tình học tập: Đồng thời với việc tìm hiểu chế các tượng nhiệt, người ta còn nghiên cứu các tượng này cấp độ vĩ mô, dựa trên ba khái niệm là: nội năng, công và nhiệt lượng và đã vận dụng thành công kết nghiên cứu này đời sống, kỹ thuật… thành tựu đó là việc tìm các nguyên lí NĐLH Nội dung bài mới: Hoạt động 1: Tìm hiểu nguyên lí I NĐLH Hoạt động GV Hoạt động HS  Yêu cầu HS phát biểu định luật bảo toàn và  Năng lượng không tự chuyển hóa lượng? sinh không tự đi, nó chuyển hóa từ dạng này sang dạng khác, từ vật này sang vật khác  Nguyên lý I là vận dụng định luật bảo  Chú ý nghe giảng toàn và chuyển hóa lượng vào các quá trình Lop11.com biến đổi trạng thái đối tượng cấu tạo số lớn các nguyên tử và phân tử Những đối tượng gọi là hệ nhiệt động (gọi tắt là hệ)  Ta đã biết nội vật tổng động và tương tác các phân tử cấu tạo nên vật Yêu cầu HS nhắc lại các cách làm thay đổi nội vật?  Vậy muốn thay đổi nội vật có cách đó là: truyền nhiệt và thực công  Yêu cầu HS nhắc lại quá trình truyền nhiệt và quá trình thực công  Nếu hệ đồng thời nhận nhiệt và công để tăng nội năng, hãy vận dụng định luật bảo toàn lượng để tìm mối quan hệ công, nhiệt lượng và độ biến thiên nội năng?  GV khái quát thành nguyên lí I NĐLH và đưa biểu thức: ∆U = Q + A  Yêu cầu HS nhắc lại nguyên lí  GV có thể đưa ví dụ: Khi đóng đinh thì đinh có thể vừa nhận công và nhiệt lượng để làm tăng nội nó  GV trình bày quy ước dấu nhiệt lượng và công: Biểu thức trên nguyên lí I đúng cho trường hợp hệ nhận công và nhiệt từ vật khác Vậy các trường hợp khác hệ truyền nhiệt, hệ thực công thì biểu thức nguyên lí I nào?  GV phân tích ý kiến HS từ đó trình bày quy ước dấu thông qua hình 31.1SGK  Có thể cho HS vận dụng cách yêu cầu HS viết biểu thức nguyên lí I các trường hợp:  Vật nhận công và truyền nhiệt Lop11.com  Truyền nhiệt và thực công  Trong quá trình truyền nhiệt: không có chuyển hóa lượng từ dạng này sang dạng khác, có truyền nội từ vật này sang vật khác  Trong quá trình thực công có chuyển hóa từ dạng lượng khác thành nội  Theo định luật bảo toàn và chuyển hóa lượng: ∆U = Q + A  Nhìn vào biểu thức phát biểu lại nguyên lí I NĐLH  Chú ý lời giảng  HS dự đoán cách viết nguyên lí I các trường hợp khác  Thảo luận và viết biểu thức nguyên lí I cho các trường hợp mà GV yêu cầu:  A>0 và Q<0  Vật thực công và nhận nhiệt  Vật đồng thời thực công và truyền nhiệt  Có thể cho HS làm thêm ví dụ SGK, sữa bài tập ví dụ trên bảng  Cho HS thảo luận và trả lời các câu C1 và C2 SGK  A<0 và Q>0  A<0 và Q<0  HS làm ví dụ SGK Theo dõi bài sữa GV  HS thảo luận và trả lời Nội dung ghi bảng: I/ Nguyên Lí I NĐLH Phát biểu nguyên lí: Độ biến thiên nội hệ tổng công và nhiệt lượng mà hệ nhận ∆U = Q+A ∆U: Độ biến thiên nội năng(J) A: Công mà hệ nhận dược hay thực hiện(J) Q: Nhiệt lượng mà hệ thu vào hay tỏa ra(J)  Quy ước: Q>0: Vật nhận nhiệt lượng( thu nhiệt) Q<0: Vật truyền nhiệt lượng( tỏa nhiệt) A>0: Vật nhận công A<0: Vật thực công (sinh công)  Bài tập ví dụ: SGK Hoạt động 2: Vận dụng nguyên lí I vào quá trình đẳng tích Hoạt động GV Hoạt động HS  Đặt vấn đề: Nguyên lí I có nhiều ứng dụng đời sống kỹ thuật Hôm chúng ta vận dụng nguyên lí I vào quá trình đơn giản là quá trình đẳng tích  Yêu cầu HS nhắc lại quá trình đẳng tích  GV đưa tình huống: Giả sử có lượng khí không đổi đựng xylanh có pittong ( vẽ hình minh họa lên bảng) Người ta đun nóng từ từ chất khí và giữ cho pittong không chuyển dời Vậy khối khí xylanh có sinh công hay không?  Từ đó yêu cầu HS viết biểu thức nguyên lí I cho quá trình này  Rút kết luận: Trong quá trình đẳng tích nhiệt lượng mà chất khí nhận làm tăng nội Quá trình đẳng tích là quá trình truyền nhiệt  Cho ví dụ củng cố  Nếu còn thời gian có thể cho HS viết biểu thức nguyên lí I cho quá trình đẳng áp, đẳng nhiệt Lop11.com  Chú ý nghe giảng  Là quá trình biến đổi trạng thái thể tích không đổi  Vì thể tích khí không đổi nên khối khí không sinh công không nhận công ( A = 0) ∆U = Q  Chú ý nghe giảng  Thảo luận và dưa biểu thức nguyên lí I cho các quá trình này Nội dung ghi bảng: Vận dụng: Hệ thức nguyên lí I NDLH quá trình đẳng tích: ∆U = Q Trong quá trình đẳng tích, nhiệt lượng mà chất khí nhận dùng làm tăng nội Quá trình đẳng tích là quá trình truyền nhiệt Hoạt động 3: Tổng kết bài  Dựa vào nội dung ghi trên bảng để tổng kết bài học  Bài tập nhà 3,4,5,6,7,8/ SGK Phê duyệt GVHD Ngày 20 tháng 02 năm 2009 Sinh viên kí tên Cô Nguyễn Thị Bích Hoàng Phạm Thị Phượng Lop11.com