Chuyên đề nội năng, các nguyên lí nhiệt động lực học, vật lí lớp 10

Nội năng U: bằng tổng động năng và thế năng của các phần tử cấu tạo nên vật.

Độ biến thiên nội năng ΔU: là sự tăng lên hay giảm bớt đi của phần năng lượng đó gọi là sự biến thiên nội năng.  Có hai cách cơ bản để thay đổi nội năng: thực hiện công và truyền nhiệt.

Số đo độ biến thiên nội năng trong quá trình truyền nhiệt gọi là nhiệt lượng.

Biểu thức tính nhiệt lượng:

Q = m.C.ΔT

Trong đó:

  • Q: là nhiệt lượng tỏa ra (hoặc thu vào) (J)
  • m: khối lượng (kg)
  • C: nhiệt dung riêng của chất (J/Kg.K)
  • ΔT: độ biến thiên nhiệt độ 

Nguyên lí I nhiệt động lực học: Độ biến thiên nội năng của vật bằng tổng công và nhiệt lượng mà vật nhận được.

Biểu thức nguyên lí I nhiệt động lực học:

ΔU = A + Q

Trong đó

  •      ΔU: độ biến thiên nội năng của vật (J)
  •      A: công cơ học (J)
  •      Q: nhiệt lượng (J)

Quy ước về dấu của nhiệt lượng Q và công cơ học A:

  •      Q > 0: vật nhận (thu) nhiệt lượng
  •      Q< 0 : vật truyền (tỏa) nhiệt lượng
  •      A > 0: vật nhận công
  •      A < 0: vật thực hiện (sinh) công

Chuyên đề nội năng, các nguyên lí nhiệt động lực học, vật lí lớp 10
Hình minh họa cách xét dấu của A,Q trong biểu thức nguyên lí I nhiệt động lực học

Nguyên lý II nhiệt động lực học: nhiệt không thể tự truyền từ vật lạnh sang vật nóng hơn

Áp dụng nguyên lí II cho động cơ nhiệt → Hiệu suất của động cơ nhiệt

\[H = \dfrac{A}{Q_{1}}= \dfrac{Q_{1}-Q_{2}}{Q_{1}}=1- \dfrac{Q_{2}}{Q_{1}}\] ≤\[\dfrac{T_1-T_2}{T_1} = H_{max}\]

Trong đó:

  •      H: hiệu suất của động cơ nhiệt < 1
  •      A: công sinh ra từ động cơ nhiệt
  •      Q1: nhiệt lượng tỏa ra từ nguồn nóng

Áp dụng nguyên lí II cho máy lạnh→ Hiệu năng của máy lạnh

\[\varepsilon = \dfrac{Q_{2}}{A}= \dfrac{Q_{2}}{Q_{1}-Q_{2}}\] ≤\[\dfrac{T_2}{T_1-T_2}=\varepsilon_{max}\]

  • H: hiệu năng của máy lạnh
  • T1: nhiệt độ của nguồn nóng
  • T2: nhiệt độ của nguồn lạnh

What do you think?

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai.

Chuyên đề quá trình đẳng áp, phương trình trạng thái, phương trình C-P, vật lí lớp 10

Chuyên đề vật rắn, biến dạng của vật rắn, vật lí lớp 10