Chuyên đề cơ sở của nhiệt động lực học bồi dưỡng HSG Vật lí 10 gồm 54 trang, được trích dẫn từ cuốn sách Công Phá Đề Thi Học Sinh Giỏi Vật Lí Lớp 10 của tác giả Nguyễn Phú Đồng.
A. TÓM TẮT KIẾN THỨC
B. NHỮNG CHÚ Ý KHI GIẢI BÀI TẬP
VỀ KIẾN THỨC VÀ KỸ NĂNG:
– Khi tính toán các đại lượng về nhiệt (nhiệt lượng tỏa ra, thu vào; nhiệt dung, nhiệt dung riêng…) cần dựa vào:
+ Công thức tính nhiệt lượng: Q.
+ Phương trình cân bằng nhiệt: Q hoặc Q tỏa thu (chú ý quy ước về dấu của Q).
– Khi áp dụng nguyên lí I nhiệt động lực học để tính toán liên quan đến nhiệt lượng, công và độ biến thiên nội năng cần chú ý:
+ Quy ước về dấu của Q, A và U.
+ Đổi đơn vị cho các đại lượng.
+ Hệ thức: A (A là công của lực ngoài, A là công hệ thực hiện được).
+ Biểu thức tính công và nội năng của khí lí tưởng.
+ Biểu thức của nguyên lí I nhiệt động lực học cho các đẳng quá trình, chu trình.
– Khi áp dụng nguyên lí II của nhiệt động lực học cho động cơ nhiệt cần chú ý xác định đúng các giá trị 1 1 Q T (nguồn nóng) và 2 2 Q T (nguồn lạnh). Trường hợp động cơ nhiệt lí tưởng.
VỀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI:
1. Với dạng bài tập nội năng và sự biến đổi nội năng. Phương pháp giải là:
– Sử dụng các công thức:
+ Nội năng.
Khí đơn nguyên tử.
Khí lưỡng nguyên tử.
+ Công: A F s (A góc hợp bởi hướng của lực F và hướng của đường đi s).
+ Nhiệt lượng: Q mc t (t độ biến thiên nhiệt độ).
+ Phương trình cân bằng nhiệt.
– Một số chú ý:
+ Đơn vị hệ SI.
+ Phân biệt nhiệt dung mol C(ứng với 1 mol khí), nhiệt dung riêng c (ứng với 1g khí), nhiệt dung mc (ứng với m g khí).
+ Xác định đúng vật tỏa, thu nhiệt trong quá trình ta xét nhiệt độ sau – nhiệt độ đầu.
2. Với dạng bài tập về nguyên lí I của NĐLH. Phương pháp giải là:
– Sử dụng công thức: U Q A với quy ước:
+ A 0 hệ nhận công; A 0 hệ sinh công.
+ Q 0 hệ nhận nhiệt lượng; Q 0 hệ tỏa nhiệt lượng.
+ U 0 nội năng của hệ tăng; U 0 nội năng của hệ giảm.
– Một số chú ý: Hệ chịu tác dụng của lực ngoài sinh công A thì A.
3. Với dạng bài tập về áp dụng nguyên lí I của NĐLH. Phương pháp giải là:
– Sử dụng các công thức:
+ Các đẳng quá trình:
Quá trình đẳng tích.
Quá trình đẳng áp.
Quá trình đẳng nhiệt.
Quá trình đoạn nhiệt thuận nghịch (cân bằng).
Chú ý: Nếu quá trình đoạn nhiệt không thuận nghịch thì.
+ Các chu trình (các chu trình đặc biệt xem ở phần Tóm tắt kiến thức).
– Một số chú ý:
+ Nguyên lí I Nhiệt động lực học có thể được viết dưới dạng: Q A U với quy ước về A ngược lại A 0 hệ sinh công; A 0 hệ nhận công.
+ Với chu trình, chú ý công thức tính Q và A của từng quá trình: đẳng nhiệt, đẳng áp, đẳng tích, đoạn nhiệt…; chiều biến đổi của chu trình thuận chiều kim đồng hồ.
4. Với dạng bài tập về áp dụng nguyên lí II của NĐLH. Phương pháp giải là:
– Sử dụng các công thức:
Hiệu suất.
Hiệu suất cực đại.
(Q1 là nhiệt lượng tác nhân nhận từ nguồn nóng, T1 là nhiệt độ nguồn nóng; Q2 là nhiệt lượng tác nhân nhả cho nguồn lạnh, T2 là nhiệt độ nguồn lạnh).
– Một số chú ý:
+ Hiệu suất cực đại là hiệu suất của động cơ nhiệt lí tưởng.
+ Có thể tính công dựa vào diện tích giới hạn trên giản đồ.
C. CÁC BÀI TẬP VẬN DỤNG
[ads]