Bài 58: Vật lý 10 chương trình Nâng cao Lee Ein

1. Lee Ein

2. Nguyên lý I Nhiệt động lực học
Nguyên lý II Nhiệt động lực học
Định luật
bảo toàn
và chuyển
hóa năng
lượng
Nhiệt động học là lý thuyết vật lý duy nhất tổng
quát, trong khả năng ứng dụng và trong các cơ
sở lý thuyết của nó, mà tôi tin rằng sẽ không
bao giờ bị lật đổ
Lee Ein

3. 1. Nội năng
A
B
D
C
Bài 58: Nguyên lý I Nhiệt động lực học
Lee Ein

4. 1. Nội năng
Trình bày thuyết cấu tạo chất
Bài 58: Nguyên lý I Nhiệt động lực học
Lee Ein

5. 1. Nội năng
Thuyết cấu tạo chất:
 Các chất được cấu tạo từ những hạt riêng biệt gọi là
phân tử, nguyên tử. Giữa các nguyên tử, phân tử có
khoảng cách.
 Các phân tử, nguyên tử chuyển động không ngừng.
Nhiệt độ của vật càng cao thì các nguyên tử, phân tử
cấu tạo nên vật chuyển động càng nhanh.
 Các phân tử, nguyên tử tương tác với nhau bằng lực
hút và lực đẩy phân tử.
Bài 58: Nguyên lý I Nhiệt động lực học
Lee Ein

6. 1. Nội năng
Nội năng là một dạng năng lượng bên trong của hệ, nó
chỉ phụ thuộc vào trạng thái của hệ. Nội năng bao gồm
tổng động năng chuyển động nhiệt của các phân tử cấu
tạo nên hệ và thế năng tương tác giữa các phân tử đó.
Nội năng
Động
năng
Thế
năng
Bài 58: Nguyên lý I Nhiệt động lực học
Lee Ein

7. 1. Nội năng
U = f(Wđ, Wt )
Khi nhiệt độ thay đổi → động năng thay đổi → nội năng
thay đổi → U = f(T).
Khi thể tích thay đổi → thế năng thay đổi → nội năng
thay đổi → U = f(V).
Ta có thể viết:
U = f(T,V)
Bài 58: Nguyên lý I Nhiệt động lực học
Lee Ein

8. 2. Hai cách làm biến đổi nội năng
Bài 58: Nguyên lý I Nhiệt động lực học
Có những cách nào
làm nóng một vật?
Lee Ein

9. 2. Hai cách làm biến đổi nội năng
a. Thực hiện công
Bài 58: Nguyên lý I Nhiệt động lực học
Lee Ein

10. 2. Hai cách làm biến đổi nội năng
b. Truyền nhiệt lượng
Hơi nước
Miếng kim loại
Bài 58: Nguyên lý I Nhiệt động lực học
Lee Ein

11. 2. Hai cách làm biến đổi nội năng
Bài 58: Nguyên lý I Nhiệt động lực học
Thực hiện công Truyền nhiệt lượng
Ngoại lực thực hiện công lên vật Ngoại lực không thực hiện công lên vật
Có dạng chuyển hoá từ dạng năng
lượng khác (cơ năng) sang nội năng.
Không có sự chuyển hoá từ dạng năng
lượng này sang dạng năng lượng khác.
Chỉ có sự truyền nội năng từ vật này
sang vật khác.
Lee Ein

12. 2. Hai cách làm biến đổi nội năng
c. Sự tương đương giữa công và nhiệt lượng
Vì sự thực hiện công và truyền nhiệt lượng đều là
những cách làm biến đổi nội năng nên chúng tương
đương nhau.
Nội năng
Thực hiện công Truyền nhiệt lượng
Bài 58: Nguyên lý I Nhiệt động lực học
Lee Ein

13. 3. Nguyên lí I nhiệt động lực học
Bài 58: Nguyên lý I Nhiệt động lực học
Phát biểu định luật
bảo toàn và chuyển
hóa năng lượng?
Năng lượng không tự
nhiên mất đi, nó có thể
chuyển hóa từ dạng này
sang dạng khác, nhưng
tổng năng lượng luôn
được bảo toàn
Lee Ein

14. 3. Nguyên lí I nhiệt động lực học
Nguyên lí I nhiệt động lực học là sự vận dụng định luật
bảo toàn và chuyển hóa năng lượng vào các hiện tượng
nhiệt.
Bài 58: Nguyên lý I Nhiệt động lực học
Lee Ein

15. 3. Nguyên lí I nhiệt động lực học
Xét một hệ có trao đổi công và
nhiệt lượng với các vật ngoài,
được chuyển từ trạng thái 1 sang
trạng thái 2.
Kí hiệu ∆U là độ biến thiên nội
năng của hệ:
∆U = U2 – U1
Trong đó, U1 là nội năng ở trạng
thái đầu, U2 là nội năng ở trạng
thái cuối.
Bài 58: Nguyên lý I Nhiệt động lực học
O V
p
1
2
Aa
a
Qa
Ab
b
Qb
U1
U2
Qa ≠ Qb, Aa ≠ Ab
Qa + Aa = Qb + Ab
Lee Ein

16. 3. Nguyên lí I nhiệt động lực học
Theo định luật bảo toàn năng lượng, nội năng của hệ tăng
một lượng ∆U thì các vật khác phải mất một lượng năng
lượng đúng bằng như thế, lượng năng lượng ấy được đo
bằng nhiệt lượng Q và công A mà hệ nhận được:
Trong đó: ∆U là độ biến thiên nội năng của hệ.
Quy ước:
- Nếu Q > 0: hệ nhận nhiệt lượng, A > 0: hệ nhận công.
- Nếu Q < 0: hệ nhả nhiệt lượng, A < 0: hệ sinh công.
vật
A > 0
Q > 0 Q < 0
A < 0
Bài 58: Nguyên lý I Nhiệt động lực học
∆U = Q + A
Lee Ein

17. 3. Nguyên lí I nhiệt động lực học
Phát biểu 1: Độ biến thiên nội năng của hệ bằng tổng đại
số nhiệt lượng và công mà hệ nhận được.
∆U = Q + A
Phát biểu 2: Nhiệt lượng truyền cho hệ làm tăng nội năng
của hệ và biến thành công mà hệ sinh ra.
Q = ∆U – A
Bài 58: Nguyên lý I Nhiệt động lực học
Lee Ein

18. Bài 58: Nguyên lý I Nhiệt động lực học
Khái niệm nội năng.
Các cách làm biến đổi nội năng.
Nguyên lý I Nhiệt động lực học
(The first law of thermodynamics).
Bài tập.
Lee Ein