Giáo án Vật lí 10 Tiết 56 Bài 33: Các nguyên lí của nhiệt động lực học (tiết 2)

TUẦN 28	 NGÀY SOẠN: 13/03/2016
TIẾT 56 NGÀY DẠY: 16/03/ 2016
Bài 33: CÁC NGUYÊN LÍ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC ( tiết 2)
I. MỤC TIÊU:	
1.Kiến thức:
- Phát biểu được nguyên lý II nhiệt động lực học
- Viết được hệ thức của hiệu suất của động cơ
- Nêu được tên, đơn vị và quy ước về dấu của các đại lượng trong hệ thức này
2. Kĩ năng và năng lực:
a.Kĩ năng:
- Giải được các bài tập vận dụng nguyên lý I nhiệt động lực học
 b.Năng lực:
- Kiến thức : K1, K2, K3, K4
 	- Phương pháp: P1, P2, P5,P4,P6, P8
	-Trao đổi thông tin: X1, X4, X5, X6, X8
	- Cá thể: C1,C4
 3. Thái độ: 
 	-Có ý thức vận dụng những kiến thức vật lý vào đời sống.
 4. Trọng tâm :
- Hệ thưc nguyên lý II NĐLH
 5. Tích hợp :- Mục I, 2 : Vận dụng
II. CHUẨN BỊ:
1.Giáo viên :
- Chuẩn bị bài giảng. Phóng to các hình trong SGK
2.Học sinh :
 - Ôn lại sự bảo toàn năng lượng trong các hiện tượng cơ, nhiệt SGK.VL 8.
III. PHƯƠNG PHÁP:
	- Thuyết trình, phân tích tổng hợp
	- Vấn đáp, đàm thoại
	- Hoạt động nhóm
IV. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC:
Hoạt động 1( 7 phút ) : Ổn định tổ chức
 - Kiểm tra sĩ số
 - Kiểm tra bài cũ: 
+ Viết biểu thức của nguyên lí I NĐLH và phát biểu quy ước về dấu của nhiệt lượng và công trong biểu thức này?
+ Tại sao có thể nói nguyên lí I NĐLH là sự vận dụng ĐL BT và chuyển hóa năng lượng.
- Giới thiệu bài mới
Hoạt động 2( 15phút ): Tìm hiểu quá trình thuận nghịch và quá trình không thuận nghịch.
Các năng lực thành phần
Hoạt động của GV
Hoạt động của học sinh
Nội dung cơ bản
*P1,K1,P4: Vậy quá trình thuận nghịch là quá trình như thế nào?
*P6,X2,X5,C1,P1: Đặt một ấm nước nóng ra ngoài không khí thì có hiện tượng gì xảy ra?
- Liệu ấm nước có thể tự lấy nhiệt lượng mà nó đã truyền cho không khí để nóng lên như cũ được không?
- Vậy điều này có trái với ĐLBT và chuyển hóa năng lượng và nguyên lý I hay không?
*P1,K2,C1: Các em lấy thêm ví dụ về quá trình thuận nghịch.
- Tương tự như trên chúng ta tìm hiểu quá trình không thuận nghịch (SGK).
- Các em hãy lấy ví dụ về quá trình không thuận nghịch?
- Gv kết luận về quá trình không thuận nghịch.
- Chúng ta có một con lắc đơn. Khi cho nó dao động à sau một khoảng thời gian thì nó dừng lại do có ma sát với không khí (sức cản của không khí). Nếu bỏ qua sức cản đó thì con lắc sẽ tiếp tục dao động mãi mãi. Quá trình như thế gọi là quá trình thuận nghịch.
- Vậy quá trình thuận nghịch là quá trình như thế nào?
- Đặt một ấm nước nóng ra ngoài không khí thì có hiện tượng gì xảy ra?
- Liệu ấm nước có thể tự lấy nhiệt lượng mà nó đã truyền cho không khí để nóng lên như cũ được không?
- Vậy điều này có trái với ĐLBT và chuyển hóa năng lượng và nguyên lý I hay không?
- Hướng dẫn hs thảo luận à Có những điều không vi phạm ĐLBT và CHNL cũng như nguyên lý I NĐLH, nhưng vẫn không thể xảy ra.
- Các em lấy thêm ví dụ về quá trình thuận nghịch.
- Tương tự như trên chúng ta tìm hiểu quá trình không thuận nghịch (SGK).
- Các em hãy lấy ví dụ về quá trình không thuận nghịch?
- Gv kết luận về quá trình không thuận nghịch.
Chú ý để rút ra kết luận quá trình thuận nghịch.
- Học sinh trả lời (là qúa trình vật tự trở về trạng thái ban đầu mà không cần đến sự can thiệp của các vật khác)
- Ấm nước mất nhiệt (tỏa nhiệt)
- Không được.
- Thảo luận để trả lời câu hỏi của gv.
- Học sinh lấy ví dụ
- Theo dõi quá trình không thuận nghịch
- Lấy ví dụ về quá trình không thuận nghịch
II. Nguyên lý II nhiệt động lực học.
1. Quá trình thuận nghịch và quá trình không thuận nghịch.
a.Quá trình thuận nghịch.
Là quá trình tự quay về trạng thái ban đầu à quá trình xảy ra theo 2 chiều thuận và nghịch
b.Quá trình không thuận nghịch.
Là quá trình không tự quay về trạng thái ban đầu à chỉ xảy ra theo một chiều xác định.
Hoạt động 3( 15 phút ): Phát biểu nguyên lý II NĐLH
Các năng lực thành phần
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Nội dung cơ bản
*C1,P4: trong tự nhiên có nhiều quá trình chỉ tự xảy ra theo chiều xác định, không thể xảy ra theo chiều ngược lại.
- Nguyên lý II NĐLH cho chúng ta biết chiều mà hiện tượng có thể tự xảy ra.
*P1,K1,C1: Cách phát biểu của Clau-đi-ut:
+ Chú ý chiều thuận trong cách phát biểu này là chiều nào?
+ Chúng ta có thể bỏ qua chữ “tự” trong phát biểu nguyên lý II của Clau-đi-ut có được không? Tại sao?
*P1,C1,K2,P4: + Chiều thuận trong cách phát biểu này là chiều nào? (Cơ năng có thể chuyển hóa hoàn toàn thành nội năng).
+ Tại sao trong cách phát biểu của Cac-no không có chữ “tự”. (Dù có sự can thiệp từ bên ngoài cũng không thể biến nội năng hoàn toàn thành cơ năng)
- Chú ý: trong tự nhiên có nhiều quá trình chỉ tự xảy ra theo chiều xác định, không thể xảy ra theo chiều ngược lại.
- Nguyên lý II NĐLH cho chúng ta biết chiều mà hiện tượng có thể tự xảy ra.
- Gv trình bày 2 cách phát biểu nguyên lý II NĐLH
- Cách phát biểu của Clau-đi-ut:
+ Chú ý chiều thuận trong cách phát biểu này là chiều nào?
+ Chúng ta có thể bỏ qua chữ “tự” trong phát biểu nguyên lý II của Clau-đi-ut có được không? Tại sao?
- Cách phát biểu của Cac-no:
+ Chiều thuận trong cách phát biểu này là chiều nào? (Cơ năng có thể chuyển hóa hoàn toàn thành nội năng).
+ Tại sao trong cách phát biểu của Cac-no không có chữ “tự”. (Dù có sự can thiệp từ bên ngoài cũng không thể biến nội năng hoàn toàn thành cơ năng)
Trả lời các câu hỏi của giáo viên (có thể thảo luận nhóm)
- Nếu có sự can thiệp từ bên ngoài thì có thể truyền nhiệt từ một vật sang vật nóng hơn.
- Trả lời các câu hỏi của giáo viên.
2.Nguyên lý II nhiệt động lực học.
a. Cách phát biểu của Clau-đi-út
Nhiệt không thể tự truyền từ một vật sang vật nóng hơn.
b. Cách phát biểu của Cac-nô
Động cơ nhiệt không thể chuyển hoá tất cả nhiệt lượng nhận được thành công cơ học.
Hoạt động 4( 10 phút ): Vận dụng nguyên lý II vào việc tìm hiểu nguyên tắc cấu tạo và hoạt động của động cơ nhiệt.
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Nội dung cơ bản
*P1,C1: - Các em hãy nhắc lại 3 bộ phận cơ bản của động cơ nhiệt.?
- Treo hình 33.4 SGK.
+ Các em hãy cho biết tác dụng của từng bộ phận?
+ Tại sao phải có nguồn nóng và nguồn lạnh?
- Các em hãy nhắc lại 3 bộ phận cơ bản của động cơ nhiệt.?
- Treo hình 33.4 SGK.
+ Các em hãy cho biết tác dụng của từng bộ phận?
+ Tại sao phải có nguồn nóng và nguồn lạnh?
- Giaó viên trình bày hiệu suất động cơ nhiệt..
Trình bày cấu tạo động cơ nhiệt.
- Quan sát hình vẽ trả lời câu hỏi của giáo viên.
- Do nguyên lý II không thể chuyển hóa hoàn toàn nhiệt lượng thành công nên động cơ nhiệt phải truyền một phần nhiệt lượng nhận được ra bên ngoài.
- Nhiệt chỉ có thể tự truyền từ vật nóng hơn sang vật lạnh hơn nên phải có nguồn lạnh.
3. Vận dụng.
¯Hoạt động dựa trên sơ đồ :
 Q1
Nguồn nóng
A= Q1 –Q2
Bộ fận fát động
Nguồn lanh
 Q2 Sinh công
Hiệu suất của động cơ nhiệt
H = < 1
Hoạt động 5( 2 phút) : Củng cố, giao nhiệm và vận dụng phương trình trạng thái của khí lí tưởng
Họat động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Nội dung cơ bản
-Các em trả lời các câu hỏi phía sau bài; và một số bài tập vận dụng nguyên lý I.
- Về nhà chuẩn bị bài cũ và làm bài tập tiết sau là tiết bài tập
- Trình bày nội dung tích hợp cho học sinh
Trả lời câu hỏi của giáo viên
Ghi nhận nhiệm vụ về nhà
Trình bày hiểu biết của mình
V. PHỤ LỤC:
ôCÂU HỎI TRẮC NGHIỆM :
1. Hệ thức nào sau đây phù hợp với quá trình làm lạnh khí đẳng tích ? 
	A. DU = A với A > 0 	B. DU = Q với Q > 0	
	C. DU = A với A < 0	D. DU = Q với Q <0
2. Hệ thức DU = Q là hệ thức của nguyên lý I nhiệt động lực học 
	A. Áp dụng cho quá trình đẳng áp 	B. Áp dụng cho quá trình đẳng nhiệt 
	C. Áp dụng cho quá trình đẳng tích 	D. Áp dụng cho cả ba quá trình trên 
 3. Người ta thực hiện công 1000 J để nén khí trong một xilanh. Tính độ biến thiên của khí, biết khí truyền ra môi trường xung quanh nhiệt lượng 400 J ? 
	A. DU = -600 J B. DU = 1400 J C. DU = - 1400 J D. DU = 600 J 
4. Người ta cung cấp một nhiệt lượng 1,5 J cho chất khí đựng trong một xilanh đặt nằm ngang. Khí nở ra đẩy pittông đi một đoạn 5 cm. Biết lực ma sát giữa pittông và xilanh có độ lớn 20 N. Tính độ biến thiên nội năng của khí : 
	A. DU = 0,5 J	B. DU = 2,5 J 	C. DU = - 0,5 J D. DU = -2,5 J 
5. Nguyên lí I nhiệt động lực học được diễn tả bởi công thức với quy ước 
	A. Q > 0 : hệ truyền nhiệt. 	B. A < 0 : hệ nhận công. 	
	C. Q 0 : hệ nhận công. 
6. Chọn phát biểu đúng. 
	A. Trong quá trình đẳng tích, nhiệt lượng mà chất khí nhận được dùng làm tăng nội năng và thực hiện công. 
	B. Độ biến thiên nội năng của vật bằng tổng công và nhiệt lượng mà vật nhận được. 
	C. Động cơ nhiệt chuyển hóa tất cả nhiệt lượng nhận được thành công cơ học. 
	D. Nhiệt có thể tự truyền từ vật lạnh sang vật nóng. 
 VI. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY: