Ôn tập và giải đáp vật lý 10 bài 32 – Nội năng và sự biến thiên nội

Lý 10 bài 32 đề cập đến nội năng và sự biến thiên nội năng. Đây là phần kiến thức quan trọng mà các bạn học sinh cần phải nắm trong chương trình vật lý 10. Do đó, việc nắm vững kiến thức và biết cách vận dụng chúng là việc hết sức quan trọng. Vì vậy, bài viết sau sẽ hướng dẫn giúp các bạn ôn tập lý thuyết cũng như giải một số bài tập liên quan.

I. Hệ thống lý thuyết bài 32 vật lý 10

Để giúp các bạn dễ dàng ôn tập và củng cố phần kiến thức về nội năng và sự biến thiên nội năng, chúng tôi đã tổng hợp lý thuyết như sau:

1. Nội năng

a) Nội năng là gì?

Trong nhiệt động lực học thì tổng động năng và thế năng của những phân tử cấu tạo nên vật sẽ được gọi là nội năng của vật.

Nội năng của một vật phụ thuộc vào thể tích và nhiệt độ của vật đó: U = f (T,V)

Kí hiệu của nội năng là U và đơn vị là jun (J).

b) Độ biến thiên nội năng

Thông thường trong nhiệt động lực học thì phần nội năng của vật ít được quan tâm mà thay vào đó người ta lại quan tâm đến độ biến thiên nội năng của vật, đó là phần nội năng được tăng lên hay giảm bớt đi trong một quá trình.

2. Các cách làm thay đổi nội năng của vật

a) Thực hiện công

Hình 32.1

Các tác động vào vật ở trên được gọi là được gọi là quá trình thực hiện công. Nếu ta tiến hành thực hiện công hoặc cho hệ đó thực hiện công thì có thể làm cho nội năng của hệ bị thay đổi.

Quá trình này có sự chuyển hóa qua lại giữa nội năng của vật với dạng năng lượng khác.

b) Truyền nhiệt

Quá trình cho một hệ tiếp xúc với một hệ hay một vật khác mà nhiệt độ của chúng có sự chênh lệch với nhau thì sẽ làm thay đổi nội năng của hệ.

Hình 32.2

Trong quá trình truyền nhiệt thì sẽ không xảy ra sự chuyển hoá năng lượng từ dạng này sang dạng khác mà chỉ có sự truyền nội năng từ vật này sang vật khác.

Trong quá trình truyền nhiệt thì số đo độ biến thiên của nội năng là nhiệt lượng:

Trong đó:

• :được xem là độ biến thiên nội năng của vật trong quá trình truyền nhiệt.
• Q là nhiệt lượng của vật nhận được từ vật khác.

Phần nhiệt lượng mà một lượng chất rắn hoặc lỏng toả ra hay thu vào khi nhiệt độ thay đổi sẽ được tính bằng công thức sau:

Trong đó:

• Q là ký hiệu nhiệt lượng của vật thu vào hay tỏa ra từ vật khác, đơn vị là (J).
• m là khối lượng đơn vị (kg).
• c là ký hiệu nhiệt dung riêng của chất có đơn vị là (J/kg.Ok);
• là độ biến thiên nhiệt độ của vật (độ C hoặc Ok).

t2 > t1: Vật sẽ thu năng lượng từ vật khác.

t2 < t1: Vật sẽ tỏa năng lượng.

II. Gợi ý bài tập lý 10 bài 32 sgk

Những kiến thức được tổng hợp ở phần trên sẽ được vận dụng để giải bài tập vật lý 10 bài 32 sgk.

1. Bài 1 trang 173

Đề bài: Hãy phát biểu định nghĩa nội năng của một vật.

Hướng dẫn giải:

Định nghĩa: Trong nhiệt động lực học thì tổng động năng và thế năng của các phân tử cấu tạo nên vật sẽ được là nội năng của vật.

2. Bài 2 trang 173

Đề bài: Hãy cho biết nội năng của một lượng khí lí tưởng thì có bị phụ thuộc vào thể tích khí không? Tại sao?

Hướng dẫn giải:

Nội năng của một lượng khí lí tưởng sẽ không bị phụ thuộc vào thể tích của khí. Vì nội năng của lượng khí lí tưởng không không có thế năng tương tác phân tử, do đó sẽ không phụ thuộc vào khoảng cách giữa các phân tử, có nghĩa là nội năng của khí lí tưởng không phụ thuộc vào thể tích khí.

3. Bài Three trang 173

Đề bài: Cho biết nhiệt lượng là gì? Nêu công thức tính nhiệt lượng vật thu vào hay tỏa ra khi nhiệt độ của vật thay đổi và cho biết đơn vị của các đại lượng trong công thức.

Hướng dẫn giải:

Nhiệt lượng của vật chính là số đo độ biến thiên nội năng của vật đó trong quá trình truyền nhiệt. Có công thức là:

Trong đó:

• Q là ký hiệu nhiệt lượng của vật thu vào hay tỏa ra từ vật khác, đơn vị là (J).
• m là khối lượng đơn vị (kg).
• c là ký hiệu của nhiệt dung riêng của chất có đơn vị là (J/kg.Ok);
• là độ biến thiên nhiệt độ của vật (độ C hoặc Ok).

4. Bài 5 trang 173

Đề bài: Hãy cho biết câu nào sau đây nói về nội năng là không đúng?

Hướng dẫn giải:

Các nhận định đúng là:

• Nội năng là một dạng năng lượng vì trong nhiệt động lực học thì nội năng của một vật bằng tổng động năng và thế năng của các phân tử cấu tạo nên vật.
• Có thể chuyển hóa nội năng thành các dạng năng lượng khác bằng cách thực hiện công hoặc truyền nhiệt.
• Nội năng của một vật có thể tăng lên, giảm đi đây được xem là độ biến thiên của nội năng.

Nội năng là nhiệt lượng là nhận định không đúng. Vì nhiệt lượng là độ biến thiên nội năng của vật trong quá trình truyền nhiệt chứ không phải là nội năng. Chọn đáp án C.

5. Bài 7 trang 173

Đề bài: Cho một bình nhôm khối lượng 0,5kg chứa 0,118 kg nước ở nhiệt độ 20 độ C. Ta thả vào bình một miếng sắt trọng lượng là 0,2 kg đã được nung nóng tới 75 độ C. Khi bắt đầu có sự cân bằng nhiệt thì nhiệt độ của nước là bao nhiêu? Biết rằng bỏ qua sự truyền nhiệt ra môi trường bên ngoài. Nhiệt dung riêng của nhôm là 896 J/ (kg.Ok), của nước là 4,18.10^Three J/(kg.Ok), của sắt là 0,46 J/ (kg.Ok).

Hướng dẫn giải:

III. Lời giải và đáp án một số bài tập vật lí 10 bài 32

Đồng thời, các bạn học sinh có thể tham khảo sbt vật lý 10 bài 32 để luyện thật chắc phần nội dung này nhé!

1. Bài 32.1. trang 77 sbt vật lí 10

Đề bài: Hãy cho biết nhiệt độ của vật giảm là do các nguyên tử, phân tử cấu tạo nên vật ở trạng thái nào? Chọn câu đúng

A. ngừng chuyển động.

B. nhận thêm động năng.

C. chuyển động chậm đi

D. va chạm vào nhau.

Hướng dẫn giải:

Thông thường những nguyên tử, phân tử cấu tạo nên vật sẽ chuyển động không ngừng. Chuyển động của chúng càng nhanh thì nhiệt độ càng cao và ngược lại. Do đó trường hợp nhiệt độ của vật bị giảm đi là do các phân tử cấu tạo nên vật chuyển động chậm đi. Như vậy câu C là câu trả lời đúng.

2. Bài 32.2. trang 77 sbt vật lí 10

Đề bài: Nhiệt độ của một vật sẽ không phụ thuộc vào yếu tố nào dưới đây?

A. Khối lượng của vật đó.

B. Vận tốc của các phân tử.

C. Khối lượng của từng phân tử.

D. Cả ba yếu tố trên.

Hướng dẫn giải:

Ta áp dụng phần lý thuyết về chuyển động của các phân tử cấu tạo nên vật. Khi các nguyên tử, phân tử cấu tạo nên vật sẽ chuyển động không ngừng. Các chuyển động này càng nhanh thì nhiệt độ của vật sẽ càng cao và ngược lại. Như vậy nhiệt độ của vật không phụ thuộc vào khối lượng của vật đó. Chọn đáp án A.

Một số bài tập về nội năng và sự biến thiên nội năng

IV. Kết luận

Nội năng và sự biến thiên nội năng là một trong những phần kiến thức căn bản và quan trọng mà các bạn học sinh cần phải nắm. Trên đây, chúng tôi đã hệ thống lại phần lý thuyết và đưa ra các hướng dẫn giải chi tiết về lý 10 bài 32. Hy vọng những thông tin hữu ích được cung cấp ở trên có thể giúp bạn củng cố được kiến thức đã học và biết cách vận dụng chúng vào các bài kiểm tra để đạt được kết quả tốt nhất.

Ngoài ra, các bạn hãy theo dõi những bài viết khác của Kiến Guru để không bỏ lỡ bất kỳ kiến thức bổ ích nào nhé!

Chúc các bạn luôn học tập thật tốt!