Hướng dẫn giải bài 32. Nội năng và sự biến đổi nội năng SGK Vật Lý 10. Nội dung bài đọc trước Bài 2 3 4 5 6 7 8 Trang 173 SGK Vật Lý 10 Bao gồm đầy đủ lý thuyết, bài toán và bài tập Vật Lý và phối hợp Các các công thức, định lý, các chuyên đề trong SGK giúp học sinh học tốt Vật Lý 10 và ôn thi tốt nghiệp THPT quốc gia.
Lý thuyết
i – nội năng
1.Năng lượng bên trong là gì?
Trong nhiệt động lực học, tổng động năng và thế năng của các phân tử cấu tạo nên vật được gọi là nội năng của vật.
Đơn vị của năng lượng là joule (j).
Động năng của một phân tử phụ thuộc vào vận tốc của phân tử. Thế năng của vật phụ thuộc vào sự phân bố của các phân tử.
⇒Nội năng phụ thuộc vào nhiệt độ và thể tích của vật:\(u=f(t,v)\)
2.Thay đổi năng lượng bên trong
Trong nhiệt động lực học, người ta quan tâm đến sự thay đổi nội năng (Δu) của một vật, nghĩa là sự tăng hoặc giảm nội năng.
ii – Cách thay đổi nội năng
1.Làm mọi việc
Trong quá trình thực hiện công có sự chuyển hóa từ dạng năng lượng khác sang nội năng.
2.Truyền nhiệt
Quá trình biến đổi nội năng mà không sinh công gọi là quá trình truyền nhiệt. Trong quá trình truyền nhiệt không có sự chuyển hóa năng lượng từ dạng này sang dạng khác mà chỉ có sự truyền nội năng từ vật này sang vật khác.
3.Calo
Số đo sự thay đổi nội năng trong quá trình truyền nhiệt được gọi là nhiệt trị.
Ta có: Δu = q, trong đó Δu là độ biến thiên nội năng và q là nhiệt lượng mà một vật nhận hoặc tỏa ra cho vật khác.
Chúng ta đã biết rằng q = mc. Tôn. Trong đó q là nhiệt lượng hấp thụ hoặc 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).
Câu hỏi (c)
1. Trả lời câu c1 tr.170 Vật lý 10
Chứng minh rằng nội năng của một vật phụ thuộc vào nhiệt độ và thể tích của nó: $u = f(t, v)$.
Trả lời:
Ta có: nội năng = động năng phân tử + thế năng phân tử.
Nhưng động năng lại phụ thuộc vào nhiệt độ (t tăng ⇔ v tăng ⇔ wđ tăng…);
Và thế năng phân tử có liên quan đến thể tích (thay đổi v ⇒ thay đổi khoảng cách phân tử ⇒ thay đổi thế năng tương tác phân tử).
Vậy nội năng của một vật phụ thuộc vào nhiệt độ và thể tích của vật.
2. Trả lời câu c2 tr.170 Vật lý 10
Chứng tỏ rằng nội năng của khí lí tưởng chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ.
Trả lời:
Vì đối với khí lí tưởng, tương tác giữa các phân tử là không đáng kể nên khí lí tưởng không có thế năng, chỉ có động năng. Do đó, nội năng của khí lý tưởng chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ.
3. Trả lời câu c3 trang 172 Vật lý 10
So sánh công thực hiện và truyền nhiệt; công và nhiệt.
Trả lời:
– Giống nhau: Đều gây biến đổi nội năng
– Khác:
+ Trong quá trình sinh công có sự chuyển hóa từ dạng năng lượng khác (như cơ năng) thành nội năng.
+ Trong khi truyền nhiệt không phải là chuyển hóa năng lượng từ dạng này sang dạng khác (không sinh công) mà chỉ có sự truyền nội năng từ vật này sang vật khác.
4. Trả lời câu c4 tr.172 Vật lý 10
Hãy mô tả và gọi tên hình thức truyền nhiệt trong hiện tượng trên hình 32.3.
Trả lời:
a)Hình thức truyền nhiệt chủ yếu là dẫn nhiệt
b)Hình thức truyền nhiệt chủ yếu là bức xạ nhiệt (ánh sáng mặt trời mang năng lượng).
c)Sự truyền nhiệt xảy ra dưới hình thức dẫn nhiệt và đối lưu.
Câu hỏi và bài tập
Sau đây là tài liệu giải bài tập SGK Vật Lý 10 Bài 1 2 3 4 5 6 7 8 trang 173 đầy đủ và ngắn gọn nhất. Nội dung chi tiết các câu hỏi và bài tập (đáp án) như sau:
❓
1. giải bài 1 trang 173 sgk vật lý 10
Một câu lệnh xác định năng lượng bên trong.
Trả lời:
Trong nhiệt động lực học, người ta coi tổng động năng và thế năng của các phân tử cấu tạo nên vật là nội năng của vật.
2. giải bài tập 2 trang 173 vật lý 10
Nội năng của khí lý tưởng có phụ thuộc vào thể tích của khí không? Tại sao?
Trả lời:
Không, vì nội năng của khí lý tưởng không bao gồm các tương tác tiềm năng giữa các phân tử, nên nó không phụ thuộc vào khoảng cách giữa các phân tử – tức là không phụ thuộc vào thể tích của khí.
3. Giải bài 3 tr.173 Vật lý 10
Calo là gì? Viết công thức tính nhiệt lượng mà một vật thu vào hoặc toả ra khi nhiệt độ của nó thay đổi. Nêu đơn vị của các đại lượng trong công thức.
Trả lời:
Số đo độ biến thiên nội năng trong quá trình truyền nhiệt là nhiệt lượng.
$q = m.c.Δt$
Trong đó: q là nhiệt lượng thu vào hoặc tỏa ra (j); m là khối lượng của vật (kg); c là nhiệt dung riêng của vật (j/kg.độ); Δt là độ biến thiên nhiệt độ ( °c hoặc k).
?
1. giải bài 4 tr.173 vật lý 10
Nội năng của một vật là gì?
A. Tổng động năng và thế năng của vật.
Tổng động năng và thế năng của các phân tử cấu tạo nên vật.
Là tổng nhiệt lượng và cơ năng mà vật nhận được trong quá trình truyền nhiệt và sinh công.
Nhiệt lượng mà vật nhận được trong quá trình truyền nhiệt.
Chọn câu trả lời đúng.
Giải pháp:
Năng lượng bên trong của một vật là tổng động năng và thế năng của các phân tử cấu tạo nên vật đó.
⇒ Trả lời: b.
2. giải bài tập 5 tr.173 vật lý 10
Phát biểu nào sau đây về nội năng là sai?
A. Nội năng là một dạng năng lượng.
Nội năng có thể chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác.
Năng lượng là nhiệt.
Nội năng của một vật có thể tăng hoặc giảm.
Giải pháp:
Số đo độ biến thiên nội năng trong quá trình truyền nhiệt là nhiệt lượng.
Nội năng không phải là nhiệt năng.
⇒ Trả lời: c.
3. giải bài tập 6 tr.173 vật lý 10
Phát biểu nào sau đây về nhiệt lượng là sai?
A. Nhiệt là thước đo sự gia tăng năng lượng bên trong của một vật thể khi nó truyền nhiệt.
Một vật luôn chứa nội năng nên luôn tỏa nhiệt.
Đơn vị nhiệt lượng cũng là đơn vị nội năng.
Nhiệt không phải là nội năng.
Giải pháp:
Một vật chỉ sinh nhiệt khi nội năng của nó thay đổi.
⇒ Trả lời: b.
4. giải bài 7 trang 173 sgk vật lý 10
Một thùng nhôm nặng 0,5 kg chứa 0,118 kg nước ở 200°c. Một miếng sắt có khối lượng 0,2 kg được đặt trong bình đã được nung nóng đến 75oC. Xác định nhiệt độ của nước tại đó cân bằng nhiệt bắt đầu.
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).
Giải pháp:
Ta có:
Gọi \(m_1, m_2, m_3\) lần lượt là khối lượng của can nhôm, nước và sắt
\(t_1\) là nhiệt độ ban đầu của bình nhôm và nước bên trong
Theo đề bài ta có \(t_1=20^0c\)
\(t_2=75^0c\) là nhiệt độ ban đầu của sắt
t là nhiệt độ nước ở trạng thái cân bằng nhiệt.
Ta có:
\(\left\{ \ma trận{ {m_1} = 0,5kg;{t_1} = {20^0}c;{c_1} = 896j/\left({kg.k} right) \hfill \cr {m_2} = 0,118kg;{t_1} = {20^0}c;{c_2} = {4,18.10^3}j/ ({kg.k} ) \ hfill \cr {m_3} = 0,2kg;{t_3} = {75^0}c;{c_3} = {0,46.10^3}j/\left({kg.k} \right) hfill \cr} \Có.\)
– Nhiệt lượng mà lon nhôm thu vào:
\({q_1} = {m_1}{c_1}\left({t – {t_1}} \right)\)
Nhiệt lượng do nước hấp thụ:
\({q_2} = {m_2}{c_2}\left({t – {t_1}} \right)\)
⇒Tổng nhiệt lượng mà nhôm và bể hấp thụ:
\({q_{collect}} = {q_1} + {q_2} = \left( {{m_1}{c_1} + {m_2}{c_2}} \right)\left( {t ) – {t_1}} \right)\)
– Nhiệt lượng do sắt tỏa ra là:
\({q_{toa}} = {m_3}{c_3}\left({{t_2} – t} \right)\)
– Theo phương trình cân bằng nhiệt lượng ta có:
\(\begin{array}{l}{q_{prescription}} = {q_{collect}}\\ \leftrightarrow {m_3}{c_3}\left( {{t_2} – t} \right) = \left( {{m_1}{c_1} + {m_2}{c_2}} \right)\left( {t – {t_1}} \right)\\ leftrightarrow 0,2.0,{46.10^3}\left( {75 – t} \right) = \left( {0.5.896 + 0.118.4,{{18.10}^3}} \right) \ left( {t – 20} \right)\ \leftrightarrow 6900 – 92t = 941,24t – 1888824,8\\ \rightarrow t \approx {25^0}c\end{ mảng} \)
5. giải bài tập 8 tr.173 vật lý 10
Một nhiệt lượng kế bằng đồng nặng 128 gam chứa 210 gam nước ở 8,4°C. Một miếng kim loại có khối lượng 192 g, được nung nóng đến 100°C, được thả rơi trên nhiệt lượng kế. Giả sử nhiệt độ bắt đầu cân bằng nhiệt là 21,5oC, hãy xác định nhiệt dung riêng của chất tạo thành kim loại.
Bỏ qua sự truyền nhiệt ra môi trường bên ngoài. Nhiệt dung riêng của đồng thau là 0,128.103 j (kg.k).
Giải pháp:
Gọi \({t_1}\) là nhiệt độ ban đầu của nhiệt lượng kế và của nước trong nhiệt lượng kế, ta có: \({t_1} = 8,{4^0}c\)
\({t_2}\) là nhiệt độ ban đầu của tấm kim loại, ta có \({t_2} = {100^0}c\)
\(t\) – là nhiệt độ cân bằng, theo đề bài ta có \(t = 21,{5^0}c\)
Ta có:
+ Nhiệt lượng do tấm kim loại tỏa ra là:
\(\begin{array}{l}{q_{toa}} = {m_{kl}}.{c_{kl}}.\left( {{t_2} – t} \right )\\ = \dfrac{{192}}{{1000}}.{c_{kl}}\left({100 – 21,5} \right) = 15.072{c_{kl}} end {mảng}\)
+Nhiệt lượng mà nhiệt lượng kế hấp thụ:
\(\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 hấp thụ:
\(\begin{array}{l}{q_2} = {m_{{h_2}o}}.{c_{{h_2}o}}.\left({t – {t_1}} \right)\ = \dfrac{{210}}{{1000}}.4,{18.10^3}\left({21.5 – 8.4} \right)\ = 11499.18j end{mảng}\)
Tổng nhiệt lượng hấp thụ là:
\({q_{bộ sưu tập}} = {q_1} + {q_2} = 214,6304 + 11499,18 = 11713,81j\)
+ Theo phương trình cân bằng nhiệt lượng ta có:
\(\begin{array}{l}{q_{toa}} = {q_{collect}}\\\leftrightarrow 15,072{c_{kl}} = 11713,81\\\ Mũi tên phải {c_{kl}} = 777,19j/kg.k\end{array}\)
Vậy nhiệt dung riêng của lớp kim loại hóa là \({c_{kl}} = 777,19j/kg.k\)
Trước:
- Đáp án 1 2 3 4 5 6 7 8 trang 165 166 SGK Vật Lý 10
- Giải bài 1 2 3 4 5 6 7 8 trang 179 180 SGK Vật Lý 10
- Học Toán 10
- Học Vật Lý 10
- Học Hóa 10
- Học Sinh 10
- Học tốt ngữ văn 10
- Tìm hiểu Lịch sử 10
- Học tốt Địa lý 10
- Học tốt tiếng Anh 10
- Học Tiếng Anh 10 (Sách dành cho học sinh)
- Học Tin học 10
- Học tốt gdcd 10
Tiếp theo:
Xem thêm:
Trên đây là tài liệu hướng dẫn giải bài tập 1 2 3 4 5 6 7 8 trang 173 SGK Vật Lý 10 đầy đủ, ngắn gọn và dễ hiểu. Chúc may mắn với vật lý thứ 10 của bạn!
“Bài tập nào khó, đã có giabaisgk.com”
