Tháp Văn Xương
Koko Giữ trọn tuổi 25
Bán tài liệu, giáo án tất cả các môn toán, lý,hoá,sinh,văn,sử,địa,tiếng anh, công dân,

CƠ SỞ CỦA NHIỆT ĐỘNG HỌC, nội năng và sự biến thiên nội năng

Thứ ba - 27/04/2021 00:44
CƠ SỞ CỦA NHIỆT ĐỘNG HỌC, nội năng và sự biến thiên nội năng, Nội năng và sự biến thiên nội năng, Độ biến thiên nội năng trong quá trình đẳng nhiệt, Bài tập độ biến thiên nội năng, Nội năng là nhiệt lượng, Nội năng của một vật là, Nội năng của một vật phụ thuộc vào, Phát biểu định nghĩa nội năng, Ví dụ về hai cách làm thay đổi nội năng
CƠ SỞ CỦA NHIỆT ĐỘNG HỌC, nội năng và sự biến thiên nội năng
CƠ SỞ CỦA NHIỆT ĐỘNG HỌC, nội năng và sự biến thiên nội năng
 CƠ SỞ CỦA NHIỆT ĐỘNG HỌC, nội năng và sự biến thiên nội năng, Nội năng và sự biến thiên nội năng, Độ biến thiên nội năng trong quá trình đẳng nhiệt, Bài tập độ biến thiên nội năng, Nội năng là nhiệt lượng, Nội năng của một vật là, Nội năng của một vật phụ thuộc vào, Phát biểu định nghĩa nội năng, Ví dụ về hai cách làm thay đổi nội năng, Áp dụng nguyên lý 1 cho các đẳng quá trình, Áp dụng nguyên lý thứ nhất cho hệ thống sống, Nhiệt lượng sơ cấp là gì, Trạng thái của một hệ được xác định bởi, Lý thuyết nội năng và sự biến thiên nội năng, Giáo án bài nội năng và sự biến thiên nội năng, Bài tập trắc nghiệm nội năng và sự biến thiên nội năng, Nội năng và sự biến thiên nội năng ViOLET, Bài giảng nội năng và sự biến thiên nội năng, Lý thuyết bài 32 Vật lý 10, Giáo án nội năng và sự biến thiên nội năng, Vật lý 10 Bài 32 trang 173 
 

Cơ Sở Của Nhiệt Động Học

Vấn đề cần nắm:
I. Nội năng và sự biến thiên nội năng
II. Các nguyên lí của nhiệt động lực học
Trái tim của ô tô, xe máy...phổ biến hiện nay là một động cơ nhiệt, vì vậy tìm hiểu nguyên lí của động cơ nhiệt là kiên thức rất thực tiễn đó cũng chính là nội dung trọng tâm của chủ đề 6.
Ch đề 6 được đề cập đến gồm kiến thức về nội năng, sự biến thiên nội năng, cũng như hai nguyên lí quan trọng của nhiệt động lực học mà các "trái tim" của xe phải tuân theo. Các bài tập được tác giả gn với thực tế thực tiễn giúp nâng cao hứng thú khi học tập, làm kiến thức không khô khan nhàm chán qua đó hiệu suất tiếp nhận lĩnh hội kiến thức được nâng cao.

§1. Nội năng và sự biến thiên nội năng

I. Trọng tâm kiến thức
Nội năng: Nội năng của vật là tổng động năng và thế năng của các phân tử cấu tạo nên vật.
Chú ý: Nội năng của một vật phụ thuộc vào nhiệt độ và thể tích của vật U=f(T ,V)
Độ biến thiên nội năng: là phần nội năng tăng thêm hay giảm bớt đi trong một quá trình.
Có hai cách làm thay đổi nội năng:
1. Thực hiện công
Ví dụ: Làm nóng miếng kim loại bằng ma sát
Thực hiện công: \Delta U=A
Với chất khí lí tưởng: A=p.\Delta V=\Delta U
Trong đó:        p là áp suất của khí  \left( \text{N}/{{\text{m}}^{2}} \right)
\Delta V độ biến thiên thể tích (m3)
2. Truyền nhiệt
2.1. Quá trình truyền nhiệt
Quá trình làm thay đổi nội năng không có sự thực hiện công gọi là quá trình truyền nhiệt.
Ví dụ: làm nóng miếng kim loại bằng cách nhúng vào nước nóng
2.2. Nhiệt lượng
Số đo độ biến thiên nội năng trong quá trình truyền nhiệt là nhiệt lượng.
\Delta U=Q
Nhiệt lượng mà một lượng chất rắn hoặc lỏng thu vào hay toả ra khi nhiệt độ thay đổi được tính theo công thức: Q=mc\Delta t
Nhiệt lượng: Số đo độ biến thiên của nội năng trong quá trình truyền nhiệt là nhiệt lượng: \Delta U=Q
Biểu thức: Q=mc\Delta t\Rightarrow \sum{{{Q}_{\text{ t }\!\!\acute{\mathrm{a}}\!\!\text{ a }}}}=\sum{{{Q}_{\text{ thu }}}}
Trong đó:        Q - là nhiệt lượng thu vào hay tỏa ra (J)
m - là khối lượng (kg)
                        c - là nhiệt dung riêng của chất (J/kg.K)
\Delta t - là độ biến thiên nhiệt đ (°C hoặc °K)
Chú ý: Cách đi đơn vị áp suất:        
\begin{array}{*{35}{l}} 1\text{N}/{{\text{m}}^{2}}=1\text{pa}(\text{Paxcan}) \\ 1\text{atm}=1,{{013.10}^{5}}\text{pa} \\ 1\text{at}=0,{{981.10}^{5}}\text{pa} \\ 1\text{mmHg}=133\text{pa}=1\text{tor} \\ \end{array}

II. Ví dụ minh hoạ

Ví dụ 1: Để xác định nhiệt dung riêng của 1 kim loại, người ta bỏ vào nhiệt lượng kế chứa 500g nước ở nhiệt độ 15°C một miếng kim loại có m=400g được đun nóng tới 100°C. Nhiệt độ khi có sự cân bằng nhiệt là 20°C. Tính nhiệt dung riêng của kim loại. Bỏ qua nhiệt lượng làm nóng nhiệt lượng kế và không khí. Lấy \\{{C}_{{{H}_{2}}O}}=4190\text{J/kg}\text{.K} \\\\A. {{C}_{KL}}=167,6\text{J}/\text{Kg}.\text{K} \\\\B. {{C}_{KL}}=419\text{J}/\text{Kg}.\text{K} \\\\C. {{C}_{KL}}=327,34\text{J}/\text{Kg}.\text{K} \\\\D. {{C}_{KL}}=372,43\text{J}/\text{Kg}.\text{K}
Lời giải:
Nhiệt lượng tỏa ra
{{Q}_{KL}}={{m}_{KL}}.{{C}_{KL}}\left( {{t}_{2}}-t \right)=0,4.{{C}_{KL}}.(100-20)=32.{{C}_{KL}}
Nhiệt lượng thu vào:
\\Q_{thu}=Q_{H_2O}=m_{H_2o}.C_{H_2o}(t-t_1)=10475J \\Q_{to}=Q_{thu} <=>32.C_{KL}=10475 => C_{KL}=327,34J/Kg.K

Đáp án C.
Study tips: Chú ý công thức tính nhiệt lượng  Q=mc\Delta t
Ví dụ 2: Một ấm đun nước bằng nhôm có m = 350g, chứa 2,75kg nước được đun trên bếp. Khi nhận được nhiệt lượng 650KJ thì ấm đạt đến nhiệt độ 60°C. Hỏi nhiệt độ ban đầu của ấm, biết CAl = 880 J/kg.K, {{C}_{{{H}_{2}}O}}=4190\text{J/kg}\text{.K}.
A.
 20°C                         B. 5,1°C                        C. 3,5°C                        D. 6,5°C
Lời giải:
Nhiệt lượng thu vào:
\\{{Q}_{{{H}_{2}}O}}={{m}_{{{H}_{2}}O}}.{{C}_{{{H}_{2}}O}}\left( t-{{t}_{1}} \right)=691350-11522,5{{t}_{1}}\\\\ {{Q}_{Al}}={{m}_{Al}}.{{C}_{Al}}\left( t-{{t}_{1}} \right)=19320-322{{t}_{1}}
Nhiệt lượng ấm nhôm đựng nước nhận được {{Q}_{{{H}_{2}}O}}+{{Q}_{Al}}={{650.10}^{3}}\Rightarrow {{t}_{1}}=5,{{1}^{o}}\text{C}
Đáp án B.
Ví dụ 3: Để xác định nhiệt dung riêng của một chất lỏng, người ta đổ chất lỏng đó vào 20g nước ở 100°C. Khi có sự cân bằng nhiệt, nhiệt độ của hỗn hợp nước là 37,5°C, mhh = 140g. Biết nhiệt độ ban đầu của nó là 20°C, {{C}_{{{H}_{2}}O}}=4200\text{J/kg}\text{.K}.

Nhiệt dung riêng của chất lỏng trên là:
A. 2000 J/Kg.K            B. 4200 J/Kg.K             C. 5200J/Kg.K              D. 2500J/Kg.K
Lời giải:
Nhiệt lượng tỏa ra: {{Q}_{{{H}_{2}}O}}={{m}_{{{H}_{2}}O}}.{{C}_{{{H}_{2}}O}}\left( {{t}_{2}}-t \right)=5250\text{J}
Nhiệt lượng thu vào: {{Q}_{CL}}={{m}_{CL}}.{{C}_{CL}}\left( t-{{t}_{1}} \right)=2,1.{{C}_{CL}}\text{J}
Đáp án D.
Ví dụ 4: Để xác định nhiệt độ của 1 cái lò, người ta dựa vào một miếng sắt m = 22,3g. Khi miếng sắt có nhiệt độ bằng nhiệt độ của lò, người ta lấy ra và thả ngay vào nhiệt lượng kế chứa 450g nước ở 15°C, nhiệt độ của nước tăng lên tới 22,5°C. Xác định nhiệt độ của lò.
Biết {{C}_{Fe}}=478\text{J}/\text{kg}.\text{K;}{{C}_{{{H}_{2}}O}}=4180\text{J}/\text{kg}.\text{K;}{{C}_{NLK}}=418\text{J}/\text{kg}.\text{K}
A. 1340,9oC.                 B. 1390,4oC.                 C. 1500oC.                    D. 1050oC
Lời giải:
Nhiệt lượng tỏa ra: {{Q}_{Fe}}={{m}_{Fe}}\cdot {{C}_{Fe}}\left( {{t}_{2}}-t \right)=10,7{{t}_{2}}-239,8\text{J}
Nhiệt lượng thu vào: {{Q}_{{{H}_{2}}O}}={{m}_{{{H}_{2}}O}}.{{C}_{{{H}_{2}}O}}\left( t-{{t}_{1}} \right)=14107,5\text{J}
{{Q}_{to\P \text{ }}}={{Q}_{thu}}\Leftrightarrow 10,7{{t}_{2}}-239,8=14107,5\Rightarrow {{t}_{2}}=1340,{{9}^{o}}\text{C}
Đáp án A.
Ví dụ 5: Một cốc nhôm m = 100g chứa 300g nước ở nhiệt độ 20°C. Người ta thả vào cốc nước một thìa đồng khối lượng 75g vừa rút ra từ nồi nước sôi 100°C. Xác định nhiệt độ của nước trong cốc khi có sự cân bằng nhiệt. Bỏ qua các hao phí nhiệt ra ngoài. Lấy {{C}_{Al}}=880\text{J}/\text{kg}.\text{K};{{C}_{\text{Cu}}}=380\text{J}/\text{kg}.\text{K;}{{C}_{{{H}_{2}}O}}=4190\text{J/kg}\text{.K}
A. 25°C                         B. 50°C                         C. 21,7°C                      D. 27,1°C
Lời giải:
Nhiệt lượng tỏa ra: {{Q}_{Cu}}={{m}_{Cu}}.{{C}_{Cu}}\left( {{t}_{2}}-t \right)=2850-28,5t\text{J}
Nhiệt lượng thu vào: \\{{Q}_{{{H}_{2}}O}}={{m}_{{{H}_{2}}O}}.{{C}_{{{H}_{2}}O}}\left( t-{{t}_{1}} \right)=1257.t-25140\\\\ {{Q}_{Al}}={{m}_{Al}}.{{C}_{Al}}\left( t-{{t}_{1}} \right)=88.t-1760\\\\ {{Q}_{to\P \text{ }}}={{Q}_{thu}}\Leftrightarrow 2850-28,5t=1257.t-25140+88.t-1760\\\\ \Rightarrow t=21,{{7}^{o}}\text{C}

Đáp án C.

 

Tổng số điểm của bài viết là: 5 trong 1 đánh giá

Xếp hạng: 5 - 1 phiếu bầu
Click để đánh giá bài viết

  Ý kiến bạn đọc

Sữa Momcare
tỏi đen
Bạn đã không sử dụng Site, Bấm vào đây để duy trì trạng thái đăng nhập. Thời gian chờ: 60 giây