Bài viết Lý thuyết Nội năng và sự biến thiên nội năng hay, chi tiết giúp bạn nắm vững kiến thức trọng tâm Nội năng và sự biến thiên nội năng.
Lý thuyết Nội năng và sự biến thiên nội năng
(199k) Xem Khóa học Vật Lí 10 KNTTXem Khóa học Vật Lí 10 CDXem Khóa học Vật Lí 10 CTST
1. Nội năng
a) Nội năng là gì?
– Nội năng của vật là tổng động năng và thế năng của các phân tử cấu tạo nên vật.
– Nội năng của một vật phụ thuộc vào nhiệt độ và thể tích của vật: U = f(T,V).
b) Độ biến thiên nội năng
Độ biến thiên nội năng là phần nội tăng tăng thêm hay giảm bớt đi trong một quá trình.
2. Các cách làm thay đổi nội năng
a) Thực hiện công
Làm nóng miếng kim loại bằng ma sát (cọ xát miếng kim loại lên mặt bàn)
Ấn mạnh và nhanh pittong của xilanh chứa khí xuống
b) Truyền nhiệt
* Quá trình truyền nhiệt
Quá trình làm thay đổi nội năng không có sự thực hiện công gọi là quá trình truyền nhiệt.
Ví dụ: Làm nóng miếng kim loại bằng cách nhúng vào nước nóng
Lưu ý: Quá trình truyền nhiệt không có sự chuyển hóa năng lượng từ dạng này sang dạng khác, chỉ có sự truyền nội năng từ vật này sang vật khác.
* Nhiệt lượng
– Số đo độ biến thiên nội năng trong quá trình truyền nhiệt là nhiệt lượng
ΔU = Q
Trong đó: ΔU là độ biến thiên nội năng của vật trong quá trình truyền nhiệt
Q là nhiệt lượng vật nhận được từ vật khác hay tỏa ra cho vật khác
– Nhiệt lượng mà một lượng chất rắn hoặc lỏng thu vào hay tỏa ra khi nhiệt độ thay đổi được tính theo công thức:
Q = mcΔt
Trong đó: Q là nhiệt lượng thu vào hay tỏa ra (J)
m là khối lượng (kg)
c là nhiệt dung riêng của chất (J/kg.K)
Δt là độ biến thiên nhiệt độ (0C hoặc K)
3. Bài tập bổ sung
Bài 1: Một bình nhôm có khối lượng 0,6 kg chứa 0,2 kg nước ở nhiệt độ 30oC. Người ta thả vào bình một miếng sắt có khối lượng 0,25 kg đã được đun nóng tới nhiệt độ 80oC. Xác định nhiệt độ của nước khi bắt đầu có sự cân bằng nhiệt? Cho biết nhiệt dung riêng của nhôm là 920 J/kg.K; nhiệt dung riêng của nước là 4180 J/kg.K và nhiệt dung riêng của sắt là 460 J/kg.K. Bỏ qua sự truyền nhiệt ra môi trường xung quanh.
Bài 2: Một nhiệt lượng kế bằng đồng thau có khối lượng 150 g chứa 250 g nước ở nhiệt độ 10oC. Người ra thả một miếng kim loại có khối lượng 200 g đã đun nóng tới nhiệt độ 100oC vào nhiệt lượng kế. Xác định nhiệt dung riêng của miếng kim loại, biết nhiệt độ khi có sự cân bằng nhiệt là 22oC. Bỏ qua sự truyền nhiệt ra môi trường xung quanh và biết nhiệt dung riêng của đồng thau là 128 J/kg.K và của nước là 4180 J/kg.K.
Bài 3: Trong các cách sau đây, cách nào không làm thay đổi nội năng của vật?
A. Cho vật lại gần ngọn lửa đèn cồn.
B. Làm lạnh vật.
C. Nâng vật lên cao.
D. Cọ xát vật trên mặt sàn.
Bài 4: Một quả bóng có khối lượng 500 g rơi từ độ cao 10 m xuống sân và nảy lên được 7 m. Độ biến thiên nội năng của quả bóng là bao nhiêu? Lấy g = 10m/s2
A. 12 J.
B. 15 J.
C. 18 J.
D. 21 J.
Bài 5: Một viên đạn đại bác có khối lượng 12 kg khi rơi tới đích có vận tốc 20 m/s. Nếu toàn bộ động năng của nó biến thành nội năng thì nhiệt lượng tỏa ra lúc va chạm vào khoảng:
A. 1200 J.
B. 2000 J.
C. 2400 J.
D. 3000 J.
Bài 6: Để xác định nhiệt độ của một lò nung, người ta đưa vào trong lò một miếng sắt có khối lượng 100 g. Khi miếng sắt có nhiệt độ bằng nhiệt độ của lò, người ta lấy ra và thả nó vào một nhiệt lượng kế chứa 1000 g nước ở nhiệt độ 15oC. Khi đó nhiệt độ của nước tăng lên đến 25oC, biết nhiệt dung riêng của sắt là 478 J/kg.K, của nước là 4180 J/kg.K. Nhiệt độ của lò xấp xỉ bằng:
A. 900oC.
B. 920oC.
C. 950oC.
D. 980oC.
Bài 7: Chọn đáp án đúng trong các đáp án dưới đây?
A. Nội năng là nhiệt lượng.
B. Một vật lúc nào cũng có nội năng do đó lúc nào cũng có nhiệt lượng.
C. Nội năng của một hệ nhất định phải có thế năng tương tác giữa các hạt cấu tạo nên hệ.
D. Nhiệt lượng truyền cho hệ chỉ làm tăng động năng của chuyển động nhiệt của các hạt cấu tạo nên hệ.
Bài 8: Nội năng của một vật là:
A. Tổng nhiệt lượng và cơ năng mà vật nhận được trong quá trình truyền nhiệt và thực hiện công.
B. Tổng động năng và thế năng của vật.
C. Tổng động năng và thế năng của các phân tử cấu tạo nên vật.
D. Nhiệt lượng vật nhận được trong quá trình truyền nhiệt.
Bài 9: Một ấm đun nước bằng nhôm có khối lượng 400 g chứa 3 kg nước được đun trên bếp. Khi nhận được nhiệt lượng 700 kJ thì ấm đạt đến nhiệt độ 65oC. Hỏi nhiệt độ ban đầu của ấm,biết nhiệt dung riêng của nhôm là 880 J/kg.K và của nước là 4180 J/kg.K? (Chọn đáp án gần đúng nhất)
A. 7,7oC.
B. 8,7oC.
C. 9,7oC.
D. 10,7oC.
Bài 10: Để xác định nhiệt dung riêng của chất lỏng, người ra đổ chất lỏng đó vào 25 g nước ở nhiệt độ 100oC. Khi có sự cân bằng nhiệt, nhiệt độ của hỗn hợp nước là 35oC, khối lượng hỗn hợp là 155 g. Biết nhiệt độ ban đầu của nó là 25oC, nhiệt dung riêng của nước là 4200 J/kg.K. Nhiệt dung riêng của chất lỏng trên là:
A. 2500 J/kg.K.
B. 3550 J/kg.K.
C. 5250 J/kg.K.
D. 6150 J/kg.K.
(199k) Xem Khóa học Vật Lí 10 KNTTXem Khóa học Vật Lí 10 CDXem Khóa học Vật Lí 10 CTST
Xem thêm Lý thuyết Vật Lí lớp 10 hay, chi tiết khác:
- Lý thuyết Các nguyên lí của nhiệt động lực học
- Lý thuyết tổng hợp Cơ sở của nhiệt động lực học
Để học tốt lớp 10 các môn học sách mới:
- Giải bài tập Lớp 10 Kết nối tri thức
- Giải bài tập Lớp 10 Chân trời sáng tạo
- Giải bài tập Lớp 10 Cánh diều
