Bài 2. Nội năng. Định luật I của nhiệt động lực học

Mục tiêu bài học

• Nêu được nội năng là tổng động năng và thế năng của các phân tử.
• Nêu được hai cách làm biến đổi nội năng: thực hiện công và truyền nhiệt.
• Phát biểu và vận dụng được định luật I của nhiệt động lực học với quy ước dấu.
• Vận dụng định luật I giải thích hoạt động của động cơ nhiệt đơn giản.

Khái niệm chính

Nội năng

Tổng động năng chuyển động nhiệt và thế năng tương tác của các phân tử cấu tạo nên vật.

Nhiệt lượng

Phần nội năng vật nhận thêm hay mất bớt trong quá trình truyền nhiệt.

Định luật I

Độ biến thiên nội năng bằng tổng công và nhiệt lượng mà vật nhận được.

Động cơ nhiệt

Thiết bị biến một phần nhiệt lượng nhận được thành công cơ học.

Công thức

• $\Delta U = A + Q$

  Định luật I của nhiệt động lực học (A, Q > 0 khi vật nhận).

  • $\Delta U$độ biến thiên nội năng(J)
  • $A$công vật nhận được(J)
  • $Q$nhiệt lượng vật nhận được(J)

Thí nghiệm

• Nén khí trong xilanh làm nóng khí

  Giáo viên biểu diễn

  Mục đích: Minh hoạ thực hiện công làm tăng nội năng.

  Nén nhanh pit-tông, nhiệt độ khí tăng do khí nhận công.

  Dụng cụ: Bơm/xilanh kín, Nhiệt kế hoặc cảm biến nhiệt độ