Bài 32- Nội năng và sự biến thiên nội năng [GV: Ôn Trần Ngọc Vinh]

Khi đó nội năng củ a mi ế ng kim lo ạ i, khí trong xilanh cũng thay đổ i.[r]

 TRƯỜNG THPT PHÚ LÂM   GIÁO VIÊN: ÔN TRẦN NGỌC VINH 

1

CHƯƠNG VI- CƠ SỞ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC Bài 32- NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN ĐỔI NỘI NĂNG

I- NỘI NĂNG 1 Nội ?

Trong nhiệt động lực học, người ta gọi tổng động phân tử cấu tạo nên vật nội năng của vật.

Nội vật kí hiệu chữ U có đơn vị jun (J)

2 Độ biến thiên nội

Trong nhiệt động lực học người ta không quan tâm đến nội vật mà quan tâm đến

độ biến thiên nội ΔU vật, nghĩa phần nội tăng thêm hay giảm bớt trình

II- CÁC CÁCH LÀM THAY ĐỔI NỘI NĂNG 1 Thực công

Hai cách thực công thông thường là:

▪ Thực công để cọ xát miếng kim loại mặt bàn miếng kim loại nóng lên làm cho nội

năng miếng kim loại thay đổi

▪ Thực công để ấn xuốn mạnh nhanh pit-tông xilanh chứa khí, thể tích

xilanh giảm đồng thời khí nóng lên làm cho nội khí thay đổi

Các trình làm thay đổi nội gọi q trình thực cơng (gọi tắt

là thực công) Trong trình thực cơng có chuyển hóa từ dạng lượng khác (ví dụnhư năng) sang nội

2 Truyền nhiệt

Ta làm cho miếng kim loại, khí xilanh nóng lên cách cho tiếp xúc với nguồn nhiệt Khi nội miếng kim loại, khí xilanh thay đổi

Quá trình làm thay đổi nội khơng có thực cơng gọi trình truyền

nhiệt (gọi tắt truyền nhiệt)

Trong q trình truyền nhiệt khơng có chuyển hóa lượng từ dạng sang dạng khác, có truyền nội từ vật sang vật khác

Số đo độ biến thiên nội trình truyền nhiệt nhiệt lượng (gọi tắt nhiệt)

trong đó, ΔUlà độ biến thiên nội vật trình truyền nhiệt; Q nhiệt lượng vật

nhận từ vật khác hay tỏa cho vật khác

Công thức tính nhiệt lượng mà lượng chất rắn lỏng thu vào tỏa ra:

trong đó, Q (J): nhiệt lượng thu vào hay tỏa ra; m (kg): khối lượng; c (J/(kg.K)): nhiệt dung riêng

của chất; Δt = t2 – t1 (°C K): độ biến thiên nhiệt độ ΔU = Q

 TRƯỜNG THPT PHÚ LÂM   GIÁO VIÊN: ÔN TRẦN NGỌC VINH 

2

BÀI TẬP RÈN LUYỆN

Câu 1:Cho 100 g chì truyền nhiệt lượng 260 J nhiệt độ tăng từ 15°C đến 35°C Tính nhiệt dung riêng chì

Câu 2: Một thùng nhơm có khối lượng 1,2 kg chứa kg nước nhiệt độ 90°C Tính nhiệt

lượng tỏa hạ nhiệt độ thùng nhơm nước xuống cịn 30°C Cho biết nhiệt dung riêng nhôm 920 J/(kg.K); nước 4180 J/(kg.K)

Câu 3: Một bóng có khối lượng 100 g rơi tự từ độ cao 10 m xuống sân nảy lên m Tại bóng khơng nảy lên tới độcao ban đầu ? Tính độ biến thiên nội bóng, mặt sân khơng khí

Câu 4: Người ta thả miếng nhơm có khối lượng 0,105 kg đun nóng tới nhiệt độ

142°C vào cốc đựng nước nhiệt độ 20°C Xác định khối lượng nước biết nhiệt độ bắt

đầu có cân nhiệt 42°C ? Biết nhiệt dung riêng nhôm 880 J/(kg.K), nhiệt dung riêng nước 4200 J/(kg.K) Bỏ qua truyền nhiệt mơi trường bên ngồi

Câu 5: Một bình nhôm khối lượng 0,5 kg chứa 0,1 kg nước nhiệt độ 20°C Người ta thả vào bình miếng sắt khối lượng 0,2 kg đun nóng tới 100°C Xác định nhiệt độ nước có cân nhiệt Bỏ qua truyền nhiệt môi trường bên ngồi Nhiệt dung riêng nhơm 896 J/(kg.K); nước 4180 J/(kg.K); sắt 460 J/(kg.K)

Câu 6: Một bình nhơm khối lượng 0,5 kg chứa 0,118 kg nước nhiệt độ 20°C Người ta thả vào bình miếng sắt khối lượng 0,2 kg nung tới 75°C Xác định nhiệt độ nước bắt

đầu có cân nhiệt Bỏ qua truyền nhiệt bên Nhiệt dung riêng nhôm 896 J/(kg.K); nước 4,18.103 J/(kg.K); của sắt 0,46.103 J/(kg.K)

Câu 7:Người ta thả đồng thời 200 g sắt nhiệt độ 15oC 500 g đồng ở nhiệt độ 25oC vào 200

g nước nhiệt độ 80oC Biết nhiệt dung riêng của đồng 400 J/(kg.K); nhiệt dung riêng của sắt

là 460 J/(kg.K); nhiệt dung riêng nước 4200 J/(kg.K) Tính nhiệt độ có cân nhiệt

Câu 8: Một nhiệt lượng kế đồng thau khối lượng 128 g chứa 210 g nước nhiệt độ 8,4°C

Người ta thả miếng kim loại khối lượng 192 g nung nóng tới 100°C vào nhiệt lượng kế

Xác định nhiệt dung riêng chất làm miếng kim loại, biết nhiệt độ bắt đầu có cân

nhiệt 21,5° Bỏ qua truyền nhiệt mơi trường bên ngồi Nhiệt dung riêng đồng thau 0,128.103 J/(kg.K)

Câu 9:Người ta bỏ miếng hợp kim chì kẽm có khối lượng 50 g nhiệt độ 136°C vào

nhiệt lượng kế có nhiệt dung (nhiệt lượng cần để làm cho vật nóng thêm lên 1°C) 50 J/K chứa

100 g nước ở14°C Xác định khối lượng kẽm chì hợp kim trên, biết nhiệt độ bắt

đầu có cân nhiệt nhiệt lượng kế 18°C Bỏ qua trao đổi nhiệt với mơi trường bên ngồi Cho biết nhiệt dung riêng kẽm 337 J/(kg.K), chì 126 J/(kg.K), nước 4180 J/(kg.K)

Câu 10:Để xác định nhiệt độ lò, người ta đưa vào lị miếng sắt có khối lượng 22,3 g Khi miếng sắt có nhiệt độ nhiệt độ lò, người ta lấy thả vào nhiệt

lượng kế chứa 450 g nước nhiệt độ 15°C Nhiệt độ nước tăng lên đến 22,5°C

a/ Xác định nhiệt độ lò Cho biết nhiệt dung riêng sắt 478 J/(kg.K), nước

4180 J/(kg.K)

b/ Trong câu người ta bỏ qua hấp thụ nhiệt nhiệt lượng kế Thực nhiệt

lượng kế có khối lượng 200 g làm chất có nhiệt dung riêng 418 J/(kg.K) Hỏi