VatLy1-Nguyen ly 1

+9

No comments posted yet

Comments

trungdung11385 (3 years ago)

aa

Slide 1

Th.s Đỗ Quốc Huy BÀI GIẢNG VẬT LÝ ĐẠI CƯƠNG 1 Chủ đề: NGUYÊN LÝ I NHIỆT ĐỘNG HỌC

Slide 2

MỤC TIÊU Sau khi học xong bài này, SV phải: Phân biệt được các khái niệm: công, nhiệt lượng, nội năng; trạng thái, quá trình, chu trình; nhiệt dung, nhiệt dung riêng, nhiệt dung mol. Nêu được nội dung của nguyên lí I Nêu được biểu thức tính công, nhiệt lượng và độ biến thiên nội năng trong các quá trình biến đổi đẳng tích, đẳng áp, đẳng nhiệt và đoạn nhiệt.

Slide 3

NỘI DUNG: *** II – NGUYÊN LÝ I NHIỆT ĐỘNG HỌC III – ỨNG DỤNG NGUYÊN LÍ I I – CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN IV – BÀI TẬP

Slide 4

I – CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN 1 – Năng lượng chuyển động nhiệt – nhiệt năng: Suy ra, năng lượng chuyển động nhiệt của một khối khí: Định luật Boltzmann:

Slide 5

I – CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN 2 – Nội năng – nội năng của khí lí tưởng: Khí lí tưởng:

Slide 6

I – CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN 3 – Nhiệt lượng và công: Nhiệt lượng Q (nhiệt): là số đo phần năng lượng chuyển động nhiệt trao đổi trực tiếp giữa các phân tử của hệ đang xét với môi trường ngoài. Công A có biểu thức tính: Qui ước về dấu: A, Q > 0: khi hệ nhận từ bên ngoài. A, Q < 0: khi hệ cung cấp ra bên ngoài.

Slide 7

I – CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN 4 – Trạng thái cân bằng, quá trình cân bằng: Trạng thái của một hệ nhiệt động được xác định bởi các thông số trạng thái: p, V, T, n. Nếu p, T không thay đổi tại mọi điểm trong hệ thì ta có trạng thái cân bằng. Một quá trình biến đổi, hệ liên tục trải qua nhiều trạng thái. Nếu quá trình biến đổi là đủ chậm để các trạng thái mà hệ trải qua luôn là trạng thái cân bằng thì gọi là quá trình cân bằng. Chu trình? Chu ý: Ta chỉ xét các quá trình cân bằng.

Slide 8

I – CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN 5 – Quá trình thuận nghịch và bất thuận nghịch: Một quá trình biến đổi được gọi là thuận nghịch nếu nó có thể tiến hành theo chiều ngược lại, và ở lượt về (quá trình ngược), hệ đi qua tất cả các trạng thái trung gian như ở lượt đi. Quá trình thuận nghịch là quá trình lí tưởng, thực tế không xảy ra.

Slide 9

I – CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN 6 – Nhiệt dung, nhiệt dung riêng, nhiệt dung mol: Nhiệt dung: Nhiệt dung riêng: Nhiệt dung mol đẳng áp: Nhiệt dung mol đẳng tích :

Slide 10

I – CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN Ví dụ : Nhiệt dung của một vật phụ thuộc vào nhiệt độ theo qui luật: C = 10 + 2.10 – 2 T + 3.10 – 5 T2 (J/K). Tính nhiệt lượng Q mà vật nhận được khi nung nóng vật từ T1 = 300K đến T2 = 400K. Giải: Q = 2070J

Slide 11

II – NGUYÊN LÝ I NHIỆT ĐỘNG HỌC: 1 – Nội dung: Độ biến thiên nội năng của hệ trong một qúa trình biến đổi bất kì luôn bằng tổng công và nhiệt mà hệ đã trao đổi với bên ngoài trong quá trình biến đổi đó.

Slide 12

II – NGUYÊN LÝ I NHIỆT ĐỘNG HỌC: 2 – Hệ quả: Công và Nhiệt sau một chu trình: Hệ cô lập: Sau một chu trình, hệ nhận bao nhiêu nhiệt thì sinh bấy nhiêu công và ngược lại. Nội năng của hệ cô lập được bảo toàn.

Slide 13

III – ỨNG DỤNG NGUYÊN LÝ I : 1 – Khảo sát quá trình biến đổi đẳng tích:

Slide 14

III – ỨNG DỤNG NGUYÊN LÝ I : 2 – Khảo sát quá trình biến đổi đẳng áp: Hệ thức Mayer

Slide 15

III – ỨNG DỤNG NGUYÊN LÝ I : 3 – Khảo sát quá trình biến đổi đẳng nhiệt:

Slide 16

III – ỨNG DỤNG NGUYÊN LÝ I : 4 – Khảo sát quá trình biến đổi đoạn nhiệt: Từ (1) và (2) suy ra:

Slide 17

III – ỨNG DỤNG NGUYÊN LÝ I : 4 – Khảo sát quá trình biến đổi đoạn nhiệt: Với: gọi là chỉ số đoạn nhiệt, hay hệ số Poisson Từ đó ta có các hệ thức Laplace:

Slide 18

III – ỨNG DỤNG NGUYÊN LÝ I : 4 – Khảo sát quá trình biến đổi đoạn nhiệt: Ta có: Suy ra: Vậy trong quá trình đoạn nhiệt: Q = 0 và

Slide 19

CÁC VÍ DỤ: Ví dụ 1: Một hệ nhiệt động chuyển trạng thái từ (1) đến (3) theo hai quá trình khác nhau: quá trình (1 – 2 – 3) và (1 – 4 – 3). Từ các số liệu trên đồ thị hình vẽ, hãy tính hiệu nhiệt lượng Q = Q123 – Q143 mà hệ hấp thu được trong hai quá trình đó. ĐS: Q = 2000J.

Slide 20

CÁC VÍ DỤ: Ví dụ 2: Một quá trình tuần hoàn được biểu diễn bằng đường elíp như hình vẽ. Hãy sử dụng các số liệu trên đồ thị để xác định nhiệt lượng mà hệ nhận được trong một chu trình. = 94,2J. V (lít) = ab

Slide 21

CÁC VÍ DỤ: Ví dụ 3: Một lượng khí lí tưởng với phân tử gồm một nguyên tử giãn nở đẳng áp ở áp suất p = 105 Pa, từ thể tích V1 = 10lít đến V2 = 20 lít. Hãy xác định công A, nhiệt lượng Q và độ biến thiên nội năng của hệ trong quá trình đó. A = - p(V2 – V1) = - 1000J ĐS:

Slide 22

CÁC VÍ DỤ: Ví dụ 4: Một lượng khí nitơ 531g giãn nở đẳng nhiệt ở nhiệt độ T = 300K, áp suất khí giảm từ 20atm xuống 2atm . Hãy xác định công và nhiệt mà khí trao đổi với bên ngoài trong quá trình đó. ĐS:

Slide 23

IV - BÀI TẬP 8-1,2,4,5,9,12,13,14,23 Bài 8-1,2,4,5,9,12,13,14,23 Một khối khí nitơ (28g/mol) đựng trong một xy lanh. Người ta cho khối khí đó giãn đoạn nhiệt từ thể tích V1 = 1 lít tới thể tích V2 = 3 lít, rồi giãn đẳng áp từ V2 tới V3 = 5 lít. Sau đó giãn đẳng nhiệt từ V3 tới V4 = 7 lít. Nhiệt độ và áp suất ban đầu của khối khí là t1 = 170C và p1 = 6,58.105 N/m2. Nhiệt dung riêng đẳng tích của khí nitơ là C = 740J/kg.độ. Tính công, độ biến thiên nội năng và nhiệt lượng mà khối khí nhận được trong mỗi quá trình đó. Tính nhiệt độ và áp suất ở trang thái sau cùng.

Summary: Nguyen ly 1

Tags: nguyen 1

URL: