Nội năng và sự biến thiên của nội năng ? Đặc điểm, công thức và bài tập ?

Sự biến thiên của nội năng  và nội năng có những nội dung kiến thức nào ? Hãy theo dõi những kiến thức chúng tôi chia sẻ đến bạn trong bài viết dưới đây nhé !

Tham khảo bài viết khác:

          Nội năng và sự biến thiên của nội năng

    1. 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 kí hiệu là U có đơn vị tính là Jun ( J )

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

    2. Độ biến thiên nội năng

– Biến thiên nội năng là quá trình thay đổi nội năng của vật. Độ biến thiên nội năng là phần nội tăng tăng thêm hay giảm bớt đi trong một quá trình.

      Các cách làm thay đổi nội năng

             1. Cách làm thay đổi nội năng bằng truyền nhiệt 

thay doi noi nang bang thuc hien cong

Ví dụ:

+) 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

– Các quá trình làm thay đổi nội năng như hình trên được gọi là quá trình thực hiện công, gọi tắt là sự thực hiện công. Trong quá trình thực hiện công có sự chuyển hóa từ một dạng năng lượng khác sang nội năng.

        2. Cách làm thay đổi nội năng bằng 

– Quá trình truyền nhiệt: là quá trình làm thay đổi nội năng không có sự thực hiện công ( chỉ có sự truyền nội năng từ vật này sang vật khác )

– Nhiệt lượng: là số đo độ biến thiên nội năng trong quá trình truyền nhiệt

thay doi noi nang bang truyen nhiet

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 toả ra cho vật khác.

==> Công thức tính nhiệt lượng mà một lượng chất rắn hoặc lỏng thu vào hay toả ra khi nhiệt độ thay đổi:

Q = mcΔt

– Trong đó:

+) Q là nhiệt lượng thu vào hay toả ra ( J )

+) m là khối lượng ( kg )

+) c là nhiệt dung riêng của chất ( J/kg.K );

+) Δt là độ biến thiên nhiệt độ ( oC hoặc K ).

   Bài tập minh họa 

Bài tập: Một bình nhôm khối lượng 0,5 kg chứa 0,118 kg nước ở nhiệt độ 20o C. Người ta thả vào bình một miếng sắt khối lượng 0,2 kg đã được nung nóng tới 75o C. Xác định nhiệt độ của nước khi bắt đầu có sự cân bằng nhiệt.

Bỏ qua sự truyền nhiệt ra môi trường bên ngoài. Nhiệt dung riêng của nhôm là 896 J/(kg.K); của nước là 4,18.103J (kg.K); của sắt là 0,46. 103 J (kg.K).

– Hướng dẫn giải:

Gọi t là nhiệt độ cân bằng của hệ.

Nhiệt lượng mà nước thu vào cho đến khi cân bằng nhiệt:

Q1 = m1.c1. Δt1

Nhiệt lượng mà bình nhôm thu vào cho đến khi cân bằng nhiệt:

Q2 = m2.c2.Δt2

Nhiệt lượng miếng sắt tỏa ra cho đến khi cân bằng nhiệt:

Q3 = m3.c3.Δt3

Tổng nhiệt lượng thu vào bằng nhiệt lượng tỏa ra: Q1 + Q2 = Q3

↔ (m1.c1 + m2.c2) Δt1 = m3.c3.Δt3

Thay số ta được:

(0,118.4,18.103 + 0,5.896). (T – 20) = 0,2.0,46.103. (75 – t)

↔ 941,24. (T – 20) = 92. (75 – t) ↔ 1033,24.t = 25724,8

⇒ t = 24,9ºC.

Vậy nhiệt độ cân bằng trong bình là t ≈ 24,9ºC

Cám ơn bạn đã theo dõi những nội dung chúng tôi chia sẻ đến bạn trong bài viết này. Hy vọng bài viết sẽ đem đến cho bạn những giá trị nội dung hữu ích nhất nhé !

We will be happy to hear your thoughts

Leave a reply

Link trực tiếp bóng đá hôm nay full HD