Gợi ý giải đáp vật lí 10 bài 33 – Các nguyên lí của nhiệt động lực học – Dễ hiểu cho học sinh

Gợi ý giải đáp vật lí 10 bài 33 – Các nguyên lí của nhiệt động lực học – Dễ hiểu cho học sinh

Bởi
Bạn đang xem: Gợi ý giải đáp vật lí 10 bài 33 – Các nguyên lí của nhiệt động lực học – Dễ hiểu cho học sinh tại thptnguyenquannho.edu.vn

Nguyên lý nhiệt động lực học là một phần quan trọng của vật lý học và được nghiên cứu dựa trên ba khái niệm cơ bản: nội năng, công và nhiệt. Vậy để biết các nguyên tắc được hình thành như thế nào và ứng dụng chúng như thế nào trong cuộc sống, mời các bạn theo dõi bài viết sau đây.

Mục lục

1. Tổng hợp kiến ​​thức bài 33 vật lý 10

1.1. định luật thứ nhất của nhiệt động lực học

a) Định luật thứ nhất nhiệt động lực học được phát biểu như thế nào?

Vận dụng định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng trong quá trình biến đổi trạng thái của vật được cấu tạo từ một số lượng rất lớn các phân tử, nguyên tử.

Các đối tượng này được gọi chung là hệ nhiệt động.

Một hệ nhiệt động luôn có một nội năng sinh ra do tương tác giữa thế năng và động năng trong các phân tử của hệ. Do đó, để thay đổi nội năng ta có thể dùng một trong hai cách: truyền nhiệt và sinh công.

Hình minh họa:

hình ảnh từ 37027 3

Đồng thời, trường hợp hệ nhận công và truyền nhiệt đồng thời thì theo định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng ta sẽ có công thức sau: hình ảnh từ 37027 4

Bên trong:

  • Biến thiên nội năng: hình ảnh từ 37027 5
  • Hệ thống nhận được: A
  • Nhiệt lượng mà hệ nhận được: Q

Từ đó, chúng ta có thể rút ra phát biểu của định luật thứ nhất của nhiệt động lực học rằng sự thay đổi nội năng của một hệ sẽ bằng tổng công và nhiệt mà hệ nhận được. Đây là một trong nhiều phát biểu về định luật thứ nhất của nhiệt động lực học.

Ngoài ra, quan hệ còn có các quy ước về dấu dùng để biểu thị các chuyển đổi trạng thái khác của hệ như nhận hay truyền nhiệt cũng như nhận hay thực hiện công. Thể hiện trong hình bên dưới: hình ảnh từ 37027 6

Bên trong:

  • Q > 0: thu nhiệt
  • A > 0: hệ thống ghi nhận
  • Q < 0: hệ tỏa nhiệt
  • A < 0: hệ thống tạo ra công việc

Ngoài ra ta có thể tăng giảm nội năng của vật thể thông qua các quá trình như:

  • Nội năng tăng khi vật nhận nhiệt và nhận công
  • Nội năng giảm khi vật truyền nhiệt và sinh công

b) Cách ứng dụng định luật thứ nhất nhiệt động lực học trong cuộc sống

Tìm hiểu sự truyền và biến đổi năng lượng qua ba quá trình biến đổi trạng thái của một chất khí thông qua ba đại lượng cơ bản: áp suất (P), thể tích (V) và nhiệt độ tuyệt đối (T).

Quá trình đẳng nhiệt: Là quá trình trong đó nhiệt độ được giữ không đổi.

Hình minh họa: hình ảnh từ 37027 7

Vì chúng ta có cùng nhiệt độ nên T1=T2 nên hình ảnh từ 37027 8

Vậy biểu thức của định luật thứ nhất nhiệt động lực học trong quá trình đẳng nhiệt: A + Q = 0

Ngoài ra, trong quá trình đẳng nhiệt, toàn bộ nhiệt lượng truyền cho chất khí đều được chuyển thành công.

Quá trình đẳng áp: là quá trình biến đổi trạng thái trong đó áp suất là một hằng số không đổi. hình ảnh từ 37027 9

Hình minh họa:

Ta có, áp suất là hằng số: P1 = P2 = P nên hình ảnh từ 37027 10

Vì vậy, biểu thức của định luật thứ nhất của nhiệt động lực học là:

hình ảnh từ 37027 11

Bên cạnh đó, trong quá trình đẳng tích, nhiệt lượng mà khí nhận được làm tăng nội năng, phần còn lại biến thành công.

Quá trình đẳng tích: quá trình nhiệt động trong đó thể tích của một hệ kín không thay đổi.

Hình minh họa: hình ảnh từ 37027 12

Ta có: V1 = V2 nên: hình ảnh từ 37027 13

Biểu thức của định luật thứ nhất của nhiệt động lực học là: hình ảnh từ 37027 14

Vậy quá trình đẳng nhiệt thực chất là quá trình truyền nhiệt.

1.2. Định luật thứ hai của nhiệt động lực học

a) Quá trình thuận và không thuận nghịch của định luật II nhiệt động lực học

Quá trình thuận nghịch được hiểu đơn giản là vật thể có thể tự động quay trở lại vị trí ban đầu mà không cần có sự can thiệp của vật thể khác.

Ví dụ: kéo lò xo, con lắc…

Một quá trình không thể đảo ngược là ngược lại với một quá trình đảo ngược. Nó là vật thể không thể tự động trở về trạng thái ban đầu mà cần phải có sự can thiệp từ bên ngoài.

Ví dụ: tháp nghiêng Pisa, ấm đun nước sôi….

Qua những thí nghiệm bất biến trong đời sống, ta rút ra kết luận rằng cơ năng có thể chuyển hóa thành nội năng nhưng nội năng không thể chuyển hóa hoàn toàn trở lại thành cơ năng.

b) Phát biểu trong định luật thứ hai của nhiệt động lực học

Bao gồm hai tuyên bố chính: tuyên bố của Claudius và tuyên bố của Carmos

  • Clau – di – ut cho rằng: nhiệt không thể tự truyền từ vật này sang vật nóng hơn. Đồng thời khẳng định điều này không thể tự xảy ra mà phải có tác động bên ngoài.
  • Tuyên bố của Carton: một động cơ nhiệt không thể chuyển đổi tất cả nhiệt lượng mà nó nhận được một cách cơ học.

c) Ứng dụng định luật II nhiệt động lực học trong đời sống

Nguyên lý II được dùng phổ biến trong việc giải thích nguyên lý cấu tạo và hoạt động của động cơ nhiệt. Ta có thể giải thích rằng mọi động cơ nhiệt đều phải có 3 thành phần cơ bản:

  • Nguồn nhiệt được sử dụng để cung cấp nhiệt cho động cơ.
  • Nguồn lạnh có nhiệm vụ thu nhiệt do các tác nhân tỏa ra.
  • Bộ phát bao gồm một chất trung gian thu và nhận nhiệt để tạo ra công việc (tác nhân) cũng như các thiết bị truyền động.

Ví dụ: động cơ nhiệt hình ảnh từ 37027 15

Nguyên lý làm việc của động cơ nhiệt như trên.

  • Nguồn nóng (T1) sẽ cung cấp nhiệt (Q1) cho bộ khởi động để chuyển đổi thành công (A).
  • Theo phát biểu của định luật II nhiệt động lực học Carton thì bộ khởi động không thể chuyển hết nhiệt năng thành công cơ học nên nó cần một nguồn lạnh (T2) để nhận phần nhiệt lượng còn lại chưa chuyển hóa thành công cơ học.
  • Nó được thể hiện bằng công thức: hình ảnh từ 37027 16

2. Hướng dẫn giải bài 33 sgk vật lý 10

Hãy cùng vận dụng kiến ​​thức được tổng hợp trên đây để giải bài tập Vật lý 10 bài 33 nhé!

2.1. Bài 1 trang 179

Chủ đề:

Phát biểu định luật thứ nhất của nhiệt động lực học và viết hệ thức của nó. Đồng thời, nêu tên, đơn thức và quy ước về dấu của các đại lượng trong quan hệ.

Phần thưởng:

Định luật đầu tiên của nhiệt động lực học được phát biểu rằng sự thay đổi năng lượng bên trong của một hệ thống sẽ bằng tổng công việc và nhiệt lượng mà hệ thống nhận được.

Công thức: hình ảnh từ 37027 17

Trong đó, về quy ước dấu

hình ảnh từ 37027 18

2.2. Bài 2 trang 175

Đề bài: Phát biểu định luật thứ hai nhiệt động lực học

Phần thưởng:

Có hai cách diễn đạt phổ biến mà chúng ta học được, đó là của Claudius và Carmosus

  • Clau-di-Ut đã phát biểu rằng nhiệt không thể tự truyền từ vật có nhiệt độ bình thường sang vật khác có nhiệt độ nóng hơn.
  • Các-mô tin rằng động cơ nhiệt không thể biến đổi tất cả nhiệt năng mà nó có thành toàn bộ công cơ học.

III. Hỗ trợ giải một số bài tập vật lý 10 33

Sau khi giải xong các bài giải bài tập Vật lý 10 bài 33, các em có thể tham khảo thêm một số bài tập sbt để nâng cao kiến ​​thức của mình.

3.1. bài 33.2 trang 79 sbt

Đề bài: Quy ước về dấu nào sau đây đúng với công thức của định luật thứ nhất nhiệt động lực học? Giải thích?

hình ảnh từ 37027 19

Phần thưởng:

Trong định luật thứ nhất của nhiệt động lực học, hãy áp dụng công thức: hình ảnh từ 37027 20

Theo quy ước về dấu, ta có:

hình ảnh từ 37027 21

Vậy vật sẽ nhận công khi: A > 0 và còn thu nhiệt khi: Q > 0. Vậy ta chọn đáp án B là đáp án đúng theo định luật thứ nhất nhiệt động lực học.

3.2. bài 33.4 trang 80 sbt

Bài toán: Khi thực hiện một công 676J dùng để nén đẳng nhiệt một chất khí thì nội năng và nhiệt lượng của khí tỏa ra trong quá trình này có sự thay đổi như thế nào?

Phần thưởng:

Tóm lược:

Q = 0: đẳng nhiệt

MỘT = 676J

Trong định luật thứ nhất của nhiệt động lực học, hãy áp dụng công thức: hình ảnh từ 37027 22

Theo quy ước về dấu, ta có:

Thay Q và A vào công thức, ta có: hình ảnh từ 37027 23

hình ảnh từ 37027 24 hình ảnh từ 37027 25 hình ảnh từ 37027 26 hình ảnh từ 37027 27

Phần kết luận

Toàn bộ bài viết trên đã củng cố kiến ​​thức cũng như giải một số bài tập ứng dụng liên quan của môn Sinh 10 bài 33. Hi vọng qua bài viết trên sẽ giúp các bạn hiểu rõ hơn về hai loại nguyên hàm. nhiệt động lực học cơ bản.

Ngoài ra, bạn có thể theo dõi Kien Guru để không bỏ lỡ bất kỳ kiến ​​thức thú vị nào từ các bộ môn khác nhé!

Chúc bạn thành công trong học tập!

Bạn thấy bài viết Gợi ý giải đáp vật lí 10 bài 33 – Các nguyên lí của nhiệt động lực học – Dễ hiểu cho học sinh có khắc phục đươc vấn đề bạn tìm hiểu ko?, nếu ko hãy comment góp ý thêm về Gợi ý giải đáp vật lí 10 bài 33 – Các nguyên lí của nhiệt động lực học – Dễ hiểu cho học sinh bên dưới để Trường THPT Nguyễn Quán Nho có thể thay đổi & cải thiện nội dung tốt hơn cho các bạn nhé! Cám ơn bạn đã ghé thăm Website: thptnguyenquannho.edu.vn của Trường THPT Nguyễn Quán Nho

Nhớ để nguồn bài viết này: Gợi ý giải đáp vật lí 10 bài 33 – Các nguyên lí của nhiệt động lực học – Dễ hiểu cho học sinh của website thptnguyenquannho.edu.vn

Chuyên mục: Giáo dục

Xem thêm chi tiết về Gợi ý giải đáp vật lí 10 bài 33 – Các nguyên lí của nhiệt động lực học – Dễ hiểu cho học sinh
Xem thêm bài viết hay:  Hỗ trợ giải bài 34 trang 123 sgk toán 7 tập 1 – Ngắn gọn và Dễ hiểu cho học sinh

Viết một bình luận