Bài 32. Nội năng và sự biến thiên nội năng

Hãy chứng tỏ nội năng của một vật phụ thuộc vào nhệt độ và thể tích của vật: U = f(T, V)

Hãy chứng tỏ nội năng của một lượng khí lí tưởng chỉ phụ thuộc nhiệt độ.

Hãy mô tả và nêu tên các hình thức truyền nhiệt trong các hiện tượng vẽ ở Hình 32.3

Hãy so sánh sự thực hiện công và sự truyền nhiệt; công và nhiệt lượng.

Phát biểu định nghĩa nội năng.

Nội năng của một lượng khí lí tưởng có phụ thuộc vào thể tích khí không ? Tại sao?

Nhiệt lượng là gì ? Viết công thức tính nhiệt lượng vật thu vào hay tỏa ra khi nhiệt độ của vật thay đổi. Nêu đơn vị của các đại lượng trong công thức.

Nội năng của một vật là ?

A. tổng động năng và thế năng của vật.

B. tổng động năng và thế năng của các phân tử cấu tạo nên vật.

C. tổng nhiệt lượng và cơ năng mà vật nhận được trong quá trình truyền nhiệt và thực hiện công.

D. nhiệt lượng vật nhận được trong quá trình truyền nhiệt.

Chọn đáp án đúng.

Câu nào sau đây nói về nội năng là không đúng ?

A. Nội năng là một dạng năng lượng.

B. Nội năng có thể chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác.

C. Nội năng là nhiệt lượng.

D. Nội năng của một vật có thể tăng lên, giảm đi.

Câu nào sau đây nói về nhiệt lượng là không đúng?

A. Nhiệt lượng là số đo độ tăng nội năng của vật trong quá trình truyền nhiệt.

B. Một vật lúc nào cũng có nội năng, do đó lúc nào cũng có nhiệt lượng.

C. Đơn vị của nhiệt lượng cũng là đơn vị của nội năng.

D. Nhiệt lượng không phải là nội năng.

Một bình nhôm khối lượng 0,5kg chứa 0,118 kg nước ở nhiệt độ 20⁰C. Người ta thả vào bình một miếng sắt khối lượng 0,2 kg đã được nung  nóng tới 75^oC. Xác định nhiệt độ của nước khi bắt đầu có sự cân bằng nhiệt.

Bỏ qua sự truyền nhiệt ra môi trường bên ngoài. Nhiệt dung riêng của nhôm là 896 J/(kg.K) ; của nước là 4,18.10³ J/(kg.K), của sắt là 0,46 J/(kg.K).

Một nhiệt lượng kế bằng đồng thau khối lượng 128 g chứa 210 g nước ở nhiệt độ 8,4^oC. Người ta thả một miếng kim loại khối lượng 192 g đã nung nóng tới 100^oC vào nhiệt lượng kế. Xác định nhiệt dung riêng của chất làm miếng kim loại biết rằng nhiệt độ khi bắt đầu có sự cân bằng nhiệt là 21,5^oC.

Bỏ qua sự truyền nhiệt ra môi trường bên ngoài. Nhiệt dung riêng của đồng thau là 0,128.10³ J(kg.K).

Ta có:

+ Nhiệt lượng do miếng kim loại tỏa ra là:

\(\begin{array}{l}{Q_{toa}} = {m_{KL}}.{c_{KL}}.\left( {{t_2} - t} \right)\\ = \dfrac{{192}}{{1000}}.{c_{KL}}\left( {100 - 21,5} \right) = 15,072{c_{KL}}\end{array}\)

+ Nhiệt lượng do nhiệt lượng kế thu vào:

\(\begin{array}{l}{Q_1} = {m_{NLK}}.{c_{NLK}}\left( {t - {t_1}} \right)\\ = \dfrac{{128}}{{1000}}.0,{128.10^3}\left( {21,5 - 8,4} \right)\\ = 214,6304J\end{array}\)

Nhiệt lượng do nước thu vào :

\(\begin{array}{l}{Q_2} = {m_{{H_2}O}}.{c_{{H_2}O}}.\left( {t - {t_1}} \right)\\ = \dfrac{{210}}{{1000}}.4,{18.10^3}\left( {21,5 - 8,4} \right)\\ = 11499,18J\end{array}\)

Tổng nhiệt lượng thu vào là: \({Q_{thu}} = {Q_1} + {Q_2} = 214,6304 + 11499,18 = 11713,81J\)

+ Theo phương trình cân bằng nhiệt, ta có:

\(\begin{array}{l}{Q_{toa}} = {Q_{thu}}\\ \Leftrightarrow 15,072{c_{KL}} = 11713,81\\ \Rightarrow {c_{KL}} = 777,19J/kg.K\end{array}\)

Vậy nhiệt dung riêng của chất làm kim loại là \({c_{KL}} = 777,19J/kg.K\)