Giáo án vật lý - Tiết 90: áp dụng nguyên lý i của nhiệt động lực học cho khí lý tưởng

Tiết 90: ÁP DỤNG NGUYÊN LÝ I CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC CHO KHÍ LÝ TƯỞNG I/ MỤC ĐÍCH YÊU CẦU : -Học sinh biết cách áp dụng nguyên lý I cho các quá trình đẳng nhiệt, đẳng áp, đẳng tích và một chu trình kín. II/ CHUẨN BỊ : 1. Tài liệu tham khảo : Sách giáo viên, sách giáo khoa 2. Phương tiện, đồ dùng dạy học: 3. Kiểm tra bài cũ:  Viết công thức nguyên lý 1 của nhiệt động lực học và quy ước dấu. III/ NỘI DUNG BÀI MỚI : I/.Nội năng và công của khí lý tưởng: 1/. Nội năng của khi lý tưởng : là động năng của các phân tử chuyển động hỗn độn trong khí đó. 2/.Biểu thức tính công của khí lý tưởng : Nung nóng một lượng khí trong xy lanh cho nó đẩy pistông lên một đoạn h đủ nhỏ để áp suất p của khí có thể xem là không đổi. Khi đó áp lực F của chất khi tác dụng lên pistông thực hiện công A. A= F. h = P. h.S = P.V A=P.V Công của chất khí khi giãn nở bằng tích của áp suất chất khí và độ biến thiên của thể tích Nếu V2>V1 =>V>0 => A>0 : chât khí thực hiện công. Nếu V2V A<0 : chât khí nhận được công. II/.Áp dụng nguyên lý thư nhất cho các qúa trình biến đổi trạng thái của khí lý tưởng: 1/.Quá trình đẳng tích . Khi chất khí chuyển từ trạng thái một sang trạng thái 2 thì V= 0 => A= 0 => Q= U vì T2 > T1 nên khí nhận được nhiệt lượng => Q>0 => U>0 => nội năng khí tăng. Nhiệt lượng mà chất khí nhận được chỉ dùng làm tăng nội năng của chất khí đó. 2/.Quá trình đẳng áp. Khi chất khí biến đổi từ trạng thái 1 sang 2 thì chất khí thực hiện công : A=P.V (độ lớn của công này đúng bằng diện tích được gạch chéo trong hệ toạ độ (POV) Ta có : Q=U+A. Nhiệt lượng mà chất khí nhận được một phần làm tăng nội năng của nó, một phần biến thành công. 3/.Quá trình đẳng nhiệt Vì nhiệt độ không đổi nên U=0 (nội năng không đổi). Khi chuyển từ trạng thái 1 sang 2 chất khí thực hiện công xác định bằng diện tích phần gạch chéo. Ta có : Q=A => toàn bộ nhiệt lượng truyền cho khí được chuyển thành công. 4/. Chu Trình Chu trình là một quá trình khép kín ( Trạng thái cuối trùng với trạng thái đầu ) Từ 1 ->2 : Sinh công A. Từ 3 ->4 : Nhận công A. Trong chu tình trên công của chất khí bằng tổng đại số hai công trên A=A1-A2 A được xác định bằng diện tích phần gạch chéo . Vì chất khí về vị trí ban đầu nên theo định luật 1 ta có: Q=A IV. CỦNG CỐ: Hướng dẫn về nhà: -Làm các bài tập 5,6,7 trang 192 SGK.