CHÀO MỪNG CÁC EM ĐẾN VỚI BÀI HỌC HÔM NAY!

KHỞI ĐỘNG

Ngay từ lớp 6, các em đã được làm quen với năng lượng nhiệt. Theo em, năng lượng nhiệt là gì và tại sao mọi vật đều luôn có năng lượng này?

BÀI 26:

NĂNG LƯỢNG NHIỆT VÀ NỘI NĂNG

NỘI DUNG BÀI HỌC

1. Một số tính chất của phân tử, nguyên tử

2. Khái niệm năng lượng nhiệt

3. Khái niệm nội năng

I. MỘT SỐ TÍNH CHẤT CỦA PHÂN TỬ, NGUYÊN TỬ

Dựa vào sự hiểu biết của mình về năng lượng nhiệt đã học ở lớp dưới, các em hãy nêu một số ví dụ.

Hai tính chất cơ bản của phân tử, nguyên tử

Nhiệt độ của vật càng cao, chuyển động hỗn loạn của các phân tử, nguyên tử cấu tạo nên vật càng nhanh

Giữa các phân tử, nguyên tử có lực hút và lực đẩy, gọi là lực tương tác phân tử, nguyên tử

Ở nhiệt độ trong phòng, các phân tử trong không khí có thể chuyển động với tốc độ từ hàng trăm tới hàng nghìn m/s. Tại sao khi mở một lọ nước hoa ở đầu lớp thì phải một lúc sau, người ở cuối lớp mới ngửi thấy mùi thơm?

Các phân tử nước hoa cũng như các phân tử không khí đều chuyển động hỗn loạn theo mọi phía nên không ngừng va chạm vào nhau. Do đó, các phân tử nước hoa không chuyển động thẳng từ lọ nước hoa đến cuối lớp mà chuyển động theo đường dích dắc có tổng độ dài lớn gấp nhiều lần khoảng cách từ đầu lớp đến cuối lớp.

II. KHÁI NIỆM NĂNG LƯỢNG NHIỆT

KHÁI NIỆM

Câu hỏi

Cách 1: xoa liên tục hai bàn tay vào nhau.

Cách 2: đưa hai tay lại gần nguồn nhiệt.

Trả lời

Hai cách để làm tăng nhiệt năng hai bàn tay mình:

Trả lời

Ví dụ thực tế về sự chuyển hóa từ nhiệt năng sang các dạng năng lượng khác:

Nhiệt năng thành cơ năng

Những đầu máy xe lửa hơi nước chuyển hoá năng lượng bằng cách đốt cháy các vật liệu như than đá/than cốc, gỗ, hoặc dầu để tạo ra hơi nước trong nồi hơi. Hơi nước làm piston di chuyển qua lại, piston lại gắn liền với trục quay chính của đầu máy xe lửa làm xe lửa chuyển động.

Nhiệt năng thành điện năng

Trong nhà máy nhiệt điện, năng lượng của nhiên liệu bị đốt cháy được chuyển hóa thành điện năng.

Trả lời

Ví dụ thực tế về sự chuyển hóa từ các dạng năng lượng khác thành nhiệt năng

Điện năng thành nhiệt năng

Sử dụng ấm điện để đun nước, trong quá trình đun điện năng chuyển hóa thành nhiệt năng làm nóng nước.

Hóa năng thành nhiệt năng

Con người nạp thức ăn vào cơ thể, năng lượng của thức ăn là hóa năng chuyển hóa thành nhiệt năng làm ấm cơ thể.

III. KHÁI NIỆM NỘI NĂNG

1. Động năng và thế năng của phân tử, nguyên tử

a) Động năng

Do phân tử, nguyên tử chuyển động hỗn loạn không ngừng nên chúng có động năng. Phân tử, nguyên tử chuyển động càng nhanh thì động năng càng lớn.

b) Thế năng

Thế năng phân tử, nguyên tử có độ lớn phụ thuộc vào khoảng cách giữa các phân tử, nguyên tử.

• Nội năng của một vật là tổng động năng và thế năng của các phân tử, nguyên tử cấu tạo nên vật.

2. Nội năng

Câu 1. So sánh động năng của phân tử nước ở Hình 26.4a với động năng của phân tử nước ở Hình 26.4b.

Câu 2. So sánh nội năng của nước trong hai cốc ở Hình 26.4.

Câu trả lời 1

Nhiệt độ ở cốc a cao hơn ở cốc b, động năng của các phần tử ở cốc a lớn hơn

Câu trả lời 2

Nhiệt độ trong cốc a cao hơn nên động năng phân tử trong cốc a lớn hơn. Do đó nội năng của nước trong cốc a lớn hơn

3. Sự tăng, giảm nội năng

Thí nghiệm về sự thay đổi nội năng của nước và quả cầu kim loại

Trong quá trình trên, động năng của phân tử nước và nguyên tử kim loại; nội năng của nước và của quả cầu trong bình thay đổi như thế nào?

Trả lời

• Tốc độ phân tử và động năng phân tử ở quả cầu tăng lên, ở nước giảm đi, do các phân tử của nước có động năng lớn hơn nên khi va chạm với các phân tử của quả cầu đã truyền bớt động năng cho các phân tử của quả cầu.
• Nếu chỉ có nước và quả cầu trao đổi năng lượng với nhau thì theo định luật bảo toàn năng lượng hai độ lớn của nhiệt năng này (hai nhiệt lượng này) phải bằng nhau. Tuy nhiên ở đây còn có sự trao đổi nhiệt với môi trường bên ngoài nên chúng không hoàn toàn bằng nhau

KẾT LUẬN: Khi vật được làm nóng, các phân tử, nguyên tử của vật chuyển động nhanh lên, nội năng của vật tăng

Theo dõi thí nghiệm đun nước (Hình 26.6), có người khẳng định:

• Từ khi bắt đầu đun nước tới khi nước bắt đầu sôi thì nhiệt độ của nước tăng dần.
• Khi nước đã sôi thì nhiệt độ của nước không tăng dù vẫn tiếp tục đun.

Hãy thảo luận để trả lời các câu hỏi sau:

1. Tại sao từ khi bắt đầu đun tới khi nước bắt đầu sôi thì nhiệt độ của nước tăng dần?

2. Khi nước đã sôi, nhiệt độ của nước không tăng dù vẫn tiếp tục đun thì nhiệt năng mà nước nhận được từ đèn cồn đã chuyển hóa thành dạng năng lượng nào?

HĐ1. Nước nhận nhiệt năng từ ngọn lửa truyền cho nên nhiệt độ của nước tăng dần.

HĐ2. Khi nước đã sôi, nhiệt độ của nước không tăng nữa dù tiếp tục dun vì khi đó nhiệt năng mà nước nhận được từ ngọn lửa đã chuyển hóa thành năng lượng được sử dụng để biến đổi trạng thái của nước từ trạng thái lỏng sang trạng thái khí (sự bốc hơi) chứ không phải để làm tăng nhiệt độ của nước

TRẢ LỜI

TỔNG KẾT

• Năng lượng nhiệt là năng lượng vật có được do chuyển động nhiệt.
• Nội năng của một vật là tổng động năng và thế năng của các phân tử, nguyên tử cấu tạo nên vật.
• Khi một vật được làm nóng, các phân tử, nguyên tử của vật chuyển động nhanh lên và nội năng của vật tăng.

TRÒ CHƠI HÁI CHANH

Câu hỏi 1: Nội năng của vật là

B. Tổng động năng và thế năng của các phần tử cấu tạo nên vật

A. Tổng động năng và thế năng của vật

C. Tổng nhiệt lượng và cơ năng mà vật nhận được trong quá tình truyền nhiệt và thực hiện công

D. Nhiệt lượng vật nhận được trong quá trình truyền nhiệt

Câu hỏi 2: Khi bỏ một thỏi kim loại đã được nung nóng đến 900C vào một cốc nước ở nhiệt độ trong phòng (khoảng 240C) nhiệt năng của thỏi kim loại và của nước thay đổi như thế nào?

C. Nhiệt năng của thỏi kim loại giảm và của nước tăng

A. Nhiệt năng của thỏi kim loại tăng và của nước giảm

B. Nhiệt năng của thỏi kim loại và của nước đều tăng

D. Nhiệt năng của thỏi kim loại và của nước đều giảm

Câu hỏi 3: Nhiệt độ của vật càng cao thì:

C. Nhiệt năng càng lớn

A. Nhiệt năng càng nhỏ

B. Nhiệt năng không đổi

D. Nhiệt năng lúc lớn lúc nhỏ

Câu hỏi 4: Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về nhiệt năng của vật

B. Bất kì vật nào dù nóng hay lạnh thì cũng đều có nhiệt năng

A. Chỉ những vật có khối lượng lớn mới có nhiệt năng

C. Chỉ những vật có nhiệt độ cao mới có nhiệt năng

D. Chỉ những vật trọng lượng riêng lớn mới có nhiệt năng

Câu hỏi 5: Cách nào sau đây không làm thay đổi nội năng của vật?

D. Đưa vật lên cao

A. Cọ xát vật lên mặt bàn

B. Đốt nóng vật

C. Làm lạnh vật

VẬN DỤNG

Câu 1: So sánh và giải thích sự so sánh các đại lượng sau đây của hai lượng nước ở hai cốc vẽ trong hình bằng cách điền vào các chỗ trống trong bảng

TRẢ LỜI

Câu 2: Em hãy giải thích các hiện tượng sau:

a) Tại sao khi bỏ đá vào cốc nước thì nước trong cốc lạnh dần?

b) Tại sao khi xoa hai bàn tay vào nhau thì tay nóng lên?

Bỏ đá vào cốc nước thì nước trong cốc lạnh dần: Nhiệt độ của nước giảm dần do đã truyền bớt nhiệt năng cho cục đá, nhiệt độ của đá tăng dần (đá tan dần) vì đã nhận thêm được nhiệt năng từ nước.

Khi xoa hai tay vào nhau thì tay nóng lên vì các hạt cấu trúc, phân tử, nguyên tử trong tay chúng ta dao động nhiều hơn, chuyển động nhanh hơn làm tăng nhiệt năng.

HƯỚNG DẪN VỀ NHÀ

Ghi nhớ kiến thức trong bài

Hoàn thành bài tập trong SBT

Tìm hiểu nội dung "Bài 27: Thực hành đo năng lượng nhiệt bằng Joulemeter"

CẢM ƠN CÁC EM ĐÃ

LẮNG NGHE BÀI GIẢNG!