Bài 59 : ÁP DỤNG NGUYÊN LÝ I NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC (2 tiết) A MỤC TIÊU Kiến thức - Hiểu nội khí lý tưởng bao gồm tổng động chuyển động nhiệt phân tử khí Như nội khí lý tưởng cịn phụ thuộc vào nhiệt độ - Biết cơng thức tính cơng khí lý tưởng - Biết cách vận dụng nguyên lý I vào q trình khí lý tưởng Kỹ - Đốn biết cơng mà khí thực q trình qua diện tích độ thị (p,V) ứng với q trình - Biết tính cộng mà khí thực hiện, tính nhiệt lượng trao đổi tính độ biến thiên nội số trình khí lý tưởng B CHUẨN BỊ Giáo viên - Bảng tổng hợp hệ thức tính cơng, nhiệt lượng biến thiên nội số trình khí lý tưởng (SGV) Chú ý : Nhiệt dung riêng chất có giá trị khác tùy theo q trình đẳng tích hay đẳng áp - Một số tập sau SBT Học sinh - Ơn lại cơng thức tính cơng nhiệt lượng C TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động (………phút) : KIỂM TRA BÀI CŨ - Nội gì? Các cách làm biến đổi nội hệ - Phát biểu nguyên lý I nhiệt động lực hoc - Giải tập nhỏ Hoạt động (………phút) : NỘI NĂNG CỦA KHÍ LÝ TƯỞNG Hoạt động GV Hoạt động dự kiến HS Nội dung © Nêu khái niệm - Nêu khái niệm Nội cơng khí lý khí lý tưởng? tưởng © Vậy nội khí a) Nội khí lý tưởng lý tưởng phụ thuộc vào yếu tố nào? - trả lời : cịn phụ thuộc vào nhiệt độ Nội khí lý tưởng bao gồm tổng động chuyển động hỗn loạn phân tử khí, nên nội khí lý tưởng phụ thuộc vào nhiệt độ khí : U = f(T) - Yêu cầu HS đọc phần 1b) để tìm cơng khí -pĐọc SGK tìm b) Cơng thức tính cơng khí lý lý tưởng cơng M tưởng p2 thức - u cầu HS đọc phần 1c) để tìm cơng biểu p1 A’ N O V1 V2 V thị công đồ thị - tìm phân tích Khi dãn nở đẳng áp, khí thực cơng: (p,V) A’ = p.V = p(V2 – V 1) Một cách khác, nói khí nhận cơng : – A = A’ c) Biểu thị công hệ tọa độ p-V Khi cho khí dãn nở từ thể tích V1 đến V2, áp suất giảm từ p1 đến p2 (từ M N) cơng khí sinh biểu thị diện tích hình thang cong MNV2V1M A = SMNV2V1M Hoạt động (……phút) : ÁP DỤNG NGUYÊN LÝ I NĐLH CHO CÁC QUÁ TRÌNH Hoạt động GV Hoạt động dự kiến Nội dung của HS - yêu cầu HS đọc SGK Áp dụng nguyên lý I cho phần rút kết q trình khí lý tưởng luận cho trình a) Quá trình đẳng tích (V = const) - Q trình đẳng tích : V =  A = V =  A =  Q = U p  Q = U (2) p2 p1 (1) Vậy, trình đẳng tích, nhiệt lượng mà khí nhận O V1 V dùng để làm tăng nội khí b) Q trình đẳng áp (p = const) A = –A’ = – p(V2 – V1) - Quá trình đẳng áp A = pV (V2 > V1) Q = U + A’ p (V2 > V1) (2) p1 (1) A’ A’ : cơng mà khí sinh O V1 V2 V Q = U + A’ Trong trình đẳng áp, phần nhiệt lượng mà khí nhận dùng để làm tăng nội khí, phần cịn lại chuyển thành cơng mà khí sinh c) Q trình đẳng nhiệt (T = const) T = const  U = p - Quá trình đẳng nhiệt  Q = –A = A’ p2 (1) T = const  U = p1  Q = –A = A’ O A’ V1 (2) V2 V p a (1) Trong q trình đẳng nhiệt, tồn A’ b nhiệt(2) lượng mà khí nhận O V Vb V chuyểnahết sang cơng mà khí sinh d) Chu trình Chu trình trình mà trạng thái cuối trùng với trạng thái đầu - Chu trình U = U =  Q = (–A)  Q = (–A) = A’ = A’ Tổng đại số nhiệt lượng mà hệ nhận chu trình chuyển hết sang công mà hệ sinh chu trình Chiều diễn biến chu trình chiều kim đồng hồ khí thực cơng ngược lại Hoạt động (……phút) : BÀI TẬP VẬN DỤNG Hoạt động GV Hoạt động dự kiến HS Nội dung - Yêu cầu HS đọc đề - Đọc tóm tắt Bài tập vận dụng SGK trang 297 tóm tắt tốn * Tóm tắt a) n = 1,4 mol (1)(2) : trình đẳng áp, (1) : T1 = 300K (2)(3) : q trình đẳng tích, p1 , V (3)(1) pquá trình đẳng nhiệt : (2) : T2 = 350K p1 = p2 , V2 p2 p1 O Q = 1000J (3) : T3 = T1 p3 , V3 = V2 (4)  (1) a) Vẽ đồ thị p-V b) Tính cơng khí thực qt p = const c) Tính U qt d) Tính Q qt đẳng tích (1) (2) 300K 350K 300K V1 (3) V2 V - Hướng dẫn HS dựa vào kiến thức học : phương trình trạng thái khí lý tưởng, áp dụng nguyên lý I NĐLH vào trình b) Cơng khí thực q trình đẳng áp Ta có A’ = p1.V = p1(V2 – V1) Mặt khác từ phương trình trạng thái p1.V1 = nRT1 p2.V2 = nRT2 Suy A’ = nR(T1 – T2) = 1,4  8,31  (350 – 300) = 581,7 (J) c) Tính độ biến thiên nội trình - Quá trình đẳng áp (1)(2) U = Q + A = Q – A’ U = 1000 – 581,7 = 418,3 (J) - Q trình đẳng tích (2)(3) V2 = V3  V =  A = Nhiệt độ giảm nên nội giảm U = – 418,3 (J) - Quá trình đẳng nhiệt (3)(1) U = d) Áp dụng nguyên lý I NĐLH cho q trình đẳng tích (2)(3) U = Q + A Ta có A = U = – 418,3 J Vậy Q = – 418,3 J Như khí nhả nhiệt lượng 418,3 J D CỦNG CỐ - Trả lời câu hỏi 1, 2, trang 254 SGK - Giải tập 1,2,3,4  ... Học sinh - Ơn l? ?i cơng thức tính cơng nhiệt lượng C TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động (………phút) : KIỂM TRA B? ?I CŨ - N? ?i gì? Các cách làm biến đ? ?i n? ?i hệ - Phát biểu nguyên lý I nhiệt động lực. .. Gi? ?i tập nhỏ Hoạt động (………phút) : N? ?I NĂNG CỦA KHÍ LÝ TƯỞNG Hoạt động GV Hoạt động dự kiến HS N? ?i dung © Nêu kh? ?i niệm - Nêu kh? ?i niệm N? ?i cơng khí lý khí lý tưởng? tưởng © Vậy n? ?i khí a) N? ?i. .. diễn biến chu trình chiều kim đồng hồ khí thực công ngược l? ?i Hoạt động (……phút) : B? ?I TẬP VẬN DỤNG Hoạt động GV Hoạt động dự kiến HS N? ?i dung - Yêu cầu HS đọc đề - Đọc tóm tắt B? ?i tập vận dụng