Bài giảng Vật lí đại cương - Chương 5: Nhiệt học cung cấp cho học viên những kiến thức về nhiệt độ - nguyên lý số 0, các quá trình chuyển thể, khí lí tưởng, khí thực, thuyết động học chất khí, ẩn nhiệt nóng chảy,... Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết nội dung bài giảng!
VẬT LÍ ĐẠI CƯƠNG Phạm Đỗ Chung Bộ mơn Vật lí chất rắn – Điện tử Khoa Vật lí, ĐH Sư Phạm Hà Nội 136 Xuân Thủy, Cầu Giấy, Hà Nội PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2020 Khoa Hoá học Chương Nhiệt học Nhiệt độ-nguyên lý số Các q trình chuyển thể Khí lí tưởng, khí thực Thuyết động học chất khí Nguyên lí Ngun lí Chu trình Carnot PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2020 Nhiệt động lực học • Cơng cụ để nghiên cứu hệ nhiều hạt trạng thái cân • Dựa nguyên lý PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2020 Hệ nhiều hạt • Hệ mở: trao đổi vật chất lượng • Hệ kín: trao đổi lượng với mơi trường ngồi khơng trao đổi vật chất • Hệ lập: khơng trao đổi vật chất lẫn lượng với mơi trường bên ngồi PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2020 Nhiệt độ-nguyên lý số • Nhiệt độ bẩy đại lượng hệ SI • Nguyên lý số 0: Nếu hai vật A B vật cân nhiệt với vật thứ chúng cân nhiệt với • A B có nhiệt độ PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2020 Nhiệt độ-nguyên lý số • Đo nhiệt độ • Các thang nhiệt độ chuẩn điểm nước • Các loại nhiệt kế: a b c d e Nhiệt kế khí Nhiệt kế rượu, thuỷ ngân Nhiệt kế hồng ngoại Cặp nhiệt Nhiệt điện trở PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2020 T3 273.16 K Nhiệt độ-nguyên lý số • Nhiệt giai Kelvin, Celsius Fahrenheit TC T - 273.15 TF TC 32 PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2020 Các q trình chuyển thể • Q0 Hệ nhận nhiệt từ mơi trường • Q: Nhiệt lượng (Joule: J) PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2020 Các q trình chuyển thể • Nhiệt dung C (Heat capacity): Q=C(Tf-Ti) Đơn vị: J/K • Nhiệt dung riêng c (Specific Heat): Q=c.m.(Tf-Ti) Đơn vị: J/kg.K • Nhiệt dung mol: Q=cmol(Tf-Ti) Đơn vị: J/mol.K PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2020 Các q trình chuyển thể • Hiện tượng chuyển pha xảy nhiệt độ định Lúc nhiệt độ hệ khơng đổi • Để chuyển pha từ rắng sang lỏng từ lỏng sang khí ngược lại hệ phải nhận nhiệt toả nhiệt, gọi nhiệt lượng chuyển pha • Ẩn nhiệt nóng chảy (rắn sang lỏng) Q=Lv.m Đơn vị: J/K • Ẩn nhiệt hố (lỏng sang khí) Q=Lf.m PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2020 10 Thuyết động học chất khí • Chất khí bao gồm phân tử có kích thước nhỏ chuyển động nhiệt hỗn loạn không ngừng Nhiệt độ cao phân tử chất chuyển động nhanh Các phân tử chất khí va chạm với va chạm với bình chứa gây nên áp suất cho thành bình PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2020 11 Thuyết động học chất khí • Khí lí tưởng: chất khí mà phân tử coi chất điểm chúng tương tác với va chạm • Khí thực: chất khí tồn thực tế mà ta biết Oxi, Nitơ, Carbonic… P.V=n.R.T P, V, T thông số trạng thái R=8,31 J/mol.K PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2020 12 Thuyết động học chất khí Các thơng số trạng thái theo quan điểm thuyết động học phân tử • Áp suất - Vận tốc quân phương • Nhiệt độ - Động tịnh tiến trung bình • Qng đường tự trung bình • Định luật phân bố Maxwell PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2020 13 Thuyết động học chất khí Các trình biến đổi trạng thái khí lí tưởng PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2020 14 Thuyết động học chất khí Phân bố Maxwell – Boltzmann PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2020 15 Thuyết động học chất khí Phân bố Maxwell – Boltzmann PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2020 16 ... Chung-HNUE-2020 Nhiệt độ-nguyên lý số • Nhiệt độ bẩy đại lượng hệ SI • Nguyên lý số 0: Nếu hai vật A B vật cân nhiệt với vật thứ chúng cân nhiệt với • A B có nhiệt độ PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2020 Nhiệt. . .Chương Nhiệt học Nhiệt độ-nguyên lý số Các trình chuyển thể Khí lí tưởng, khí thực Thuyết động học chất khí Ngun lí Ngun lí Chu trình Carnot PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2020 Nhiệt động lực học •... Chung-HNUE-2020 Nhiệt độ-nguyên lý số • Đo nhiệt độ • Các thang nhiệt độ chuẩn điểm nước • Các loại nhiệt kế: a b c d e Nhiệt kế khí Nhiệt kế rượu, thuỷ ngân Nhiệt kế hồng ngoại Cặp nhiệt Nhiệt điện trở