Các nguyên lí của nhiệt động lực học
Bài 33
Bài 33: CÁC NGUYÊN LÍ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC
I. Nguyên lí I nhiệt động lực học.
TN1
TN2
TN3
CÂU HỎI THẢO LUẬN
Qua 3 thí nghiệm bên, các em hãy: Cho biết nội năng của lượng khí trong xilanh tăng hay giảm bằng cách nào? Độ biến thiên nội năng xác định như thế nào?
TN1
TN2
TN3
U = U1 + U2 = Q + A
Bài 33: CÁC NGUYÊN LÍ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC
Thực hiện công
Truyền nhiệt
Thực hiện công
và truyền nhiệt
Bài 33: CÁC NGUYÊN LÍ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC
1. Phát biểu nguyên lí.
- Độ biến thiên nội năng của vật bằng tổng công và nhiệt lượng mà vật nhận được.
- Hệ thức:
∆U = A + Q
I. Nguyên lí I nhiệt động lực học.
1. Phát biểu nguyên lí:
Độ biến thiên nội năng của vật bằng tổng công và nhiệt lượng mà vật nhận được
- Hệ thức:
∆U = A + Q
- Quy ước về dấu của các đại lượng:
∆U > 0: Nội năng của vật tăng;
∆U < 0: Nội năng của vật giảm;
Q > 0: Vật nhận nhiệt lượng;
Q < 0: Vật truyền nhiệt lượng;
A > 0: Vật nhận công;
A < 0: Vật thực hiện hiện công.
C1: Xác định dấu các đại lượng
Vật thu nhiệt:
Q>0
Nội năng của vật tăng:
U>0
Vật thực hiện công:
A<0
1. Phát biểu nguyên lí:
1. Phát biểu nguyên lí:
2. Vận dụng
Trong quá trình đẳng tích , cho chất khí chuyển từ trạng thái 1 ( p1, V1, T1) sang trạng thái 2 ( p2, V2 , T2 ) : V1=V2
Hãy chứng minh rằng: U=Q
Ta có:
U=A + Q
Vì V1= V2
nên A = 0
Do đó: U=Q
Như vậy, trong quá trình đẳng tích nhiệt lượng mà chất khí nhận được chỉ dùng để làm tăng nội năng của vật. Quá trình đẳng tích là quá trình truyền nhiệt.
Biểu thức của nguyên lí I NĐLH trong quá trình đẳng tích
 V=0
1. Phát biểu nguyên lí:
2. Vận dụng
Trong quá trình đẳng áp , cho chất khí chuyển từ trạng thái 1 ( p1, V1, T1) sang trạng thái 2 ( p2, V2 , T2 ) : p1=p2=p
Trong quá trình đẳng áp,nhiệt lượng mà chất khí nhận được một phần làm tăng nội năng của nó, một phần biến thành công.
Biểu thức của nguyên lí I NĐLH trong quá trình đẳng áp:
U=A + Q
1. Phát biểu nguyên lí:
2. Vận dụng
Trong quá trình đẳng nhiệt , cho chất khí chuyển từ trạng thái 1 ( p1, V1, T1) sang trạng thái 2 ( p2, V2 , T2 ) :
Trong quá trình đẳng nhiệt, toàn bộ nhiệt lượng truyền cho chất khí được chuyển thành công.
Biểu thức của nguyên lí I NĐLH trong quá trình đẳng nhiệt:
A + Q = 0
Câu 1: Trong quá trình chất khí nhận nhiệt và sinh công thì Q và A trong hệ thức ∆U = A + Q phải có giá trị nào sau đây?
A. Q < 0 và A > 0; B. Q > 0 và A > 0;
C. Q > 0 và A < 0; D. Q < 0 và A < 0;
Câu 2: Trường hợp nào sau đây ứng với quá trình đẳng tích khi nhiệt độ tăng?
A. ∆U = Q với Q > 0; B. ∆U = Q + A với A > 0;
C. ∆U = Q + A với A < 0; D. ∆U = Q với Q < 0;
CỦNG CỐ
C. Q > 0 và A < 0;
A. ∆U = Q với Q > 0;
Câu 3: Người ta truyền cho khí trong xilanh nhiệt lượng 100 J. Khí nở ra thực hiện công 70 J đẩy pittông lên. Độ biến thiên nội năng của khí là:
A. 170 J
B. 30 J
C. - 30 J
D. - 170 J
Hướng dẫn
Theo đề : Q = 100 J ; A = - 70 J
Theo nguyên lí I NĐLH ta có:
U = Q + A = 100 – 70 = 30 J
CỦNG CỐ
II. NGUYÊN LÍ II NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC
1. Quá trình thuận nghịch và không thuận nghịch:
a. Quá trình thuận nghịch:
Quá trình thuận nghịch là quá trình vật tự trở về trạng thái ban đầu mà không cần đến sự can thiệp của vật khác.
Bài 33: CÁC NGUYÊN LÍ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HOC
Thế nào là qúa trình thuận nghịch ?
a. Quá trình thuận nghịch
Là quá tình vật tự quay về trạng thái ban đầu mà không cần đến sự can thiệp của vật khác.
a. Quá trình thuận nghịch
Là quá tình vật tự quay về trạng thái ban đầu mà không cần đến sự can thiệp của vật khác.
II. NGUY�N LÍ II NHI?T D?NG L?C H?C
1. Quá trình thuận nghịch và không thuận nghịch:

b. Quá trình không thuận nghịch
a. Quá trình thuận nghịch
- Quá trình truyền nhiệt là quá trình không thuận nghịch
Quá không thuận nghịch là quá trình vật không thể tự quay về trạng thái ban đầu, nếu muốn xảy ra theo chiều ngược lại thì phải cần đến sự can thiệp của vật khác.
II. NGUYÊN LÍ II NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC
1. Quá trình thuận nghịch và không thuận nghịch:

b. Quá trình không thuận nghịch
a. Quá trình thuận nghịch
- Quá trình truyền nhiệt là quá trình không thuận nghịch
- Sự chuyển hóa giữa cơ năng và nội năng là quá trình không thuận nghịch.
Ví dụ 2: Hòn đá rơi từ độ cao h1 sau khi chạm đất, nảy lên đến độ cao h2.
m
h1
h2
II.NGUY�N LÍ II NHI?T D?NG L?C H?C
1. Quá trình thuận nghịch và không thuận nghịch:

2. Nguyên lí II nhiệt động lực học
a) Cách phát biểu của Clau-di-út.
Nhiệt không thể tự truyền từ một vật sang vật nóng hơn
R.CLAU-DI-ÚT (1822-1888) Nhà vật lí người Đức
II.NGUYÊN LÍ II NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC
2. Nguyên lí II nhiệt động lực học
b) Cách phát biểu của Các-Nô
Động cơ nhiệt không thể chuyển hóa tất cả nhiệt lượng nhận được thành công cơ học .
S.CÁC –NÔ (1796-1832)
Nhà vật lí người Pháp
3. Vận dụng:
+ Nguồn nóng: Để cung cấp nhiệt lượng
+ Bộ phận phát động : Gồm tác nhân và thiết bị phát động
+ Nguồn lạnh: Để thu nhiệt lượng do tác nhân toả ra
II.NGUYÊN LÍ II NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC
1.Quá trình thuận nghịch và không thuận nghịch:

2. Nguyên lí II nhiệt động lực học.
lạnh
nóng
Mỗi động cơ nhiệt đều có 3 bộ phận cơ bản
HIỆU SUẤT:
=


Trong đó:
+ Q1 (J): Nhiệt lượng lấy từ nguồn nóng.
+ Q2 (J): Nhiệt lượng nhường cho nguồn lạnh.
+ = Q1 - Q2 (J): Công có ích của động cơ.
+ H (%): Hiệu suất của động cơ nhiệt
HIỆU SUẤT:
Câu 1: Quá trình thuận nghịch là :
a) Quá trình có thể diễn ra theo 2 chiều.
b) Quá trình trong đó vật có thể tự quay về trạng thái ban đầu có sự can thiệp của các vật khác.
c) Quá trình trong đó vật có thể quay về trạng thái ban đầu.
d) Quá trình trong đó vật có thể tự quay về trạng thái ban đầu mà không cần có sự can thiệp của các vật khác.
Câu2 : Để nâng cao hiệu suất động cơ nhiệt, người ta cần:
a) nâng cao nhiệt độ của nguồn nóng
b) hạ thấp nhiệt độ của nguồn lạnh
c) nâng cao nhiệt độ của nguồn nóng và hạ thấp nhiệt độ của nguồn lạnh
d) nâng cao nhiệt độ của nguồn lạnh và hạ thấp nhiệt độ của nguồn nóng
Câu 3: Khi nói về cấu tạo động cơ nhiệt, phát biểu nào sau đây sai:
a) Dộng cơ nhiệt có 3 bộ phận cơ bản: nguồn nóng, bộ phận phát động, nguồn lạnh
b) Nguồn nóng có tác dụng duy trì nhiệt độ cho động cơ nhiệt
c) Trong bộ phận tác động, tác nhân giãn nở sinh công
d) Nguồn lạnh nhận nhiệt lượng do tác nhân toả ra để giảm nhiệt độ
Câu 4)Nhieät löôïng maø khí nhaän ñöôïc chæ duøng ñeå laøm taêng noäi naêng cuûa noù trong
A. quaù trình ñaúng tích
B. quaù trình ñaúng nhieät
C. quaù trình ñaúng aùp
D. moät chu trình
BÀI HỌC ĐẾN ĐÂY LÀ KẾT THÚC
XIN CẢM ƠN SỰ THEO DÕI
CỦA THẦY CÔ VÀ CÁC EM