Lý thuyết nội năng và sự biến thiên nội năng | SGK Vật lí 10

Nội năng và sự biến thiên nội năng là một trong những kiến thức cơ bản mà các em sẽ được học trong chương trình Vật Lớp 10. Để giúp các em học tốt nội dung này, Marathon Education đã tổng hợp một số kiến thức lý thuyết trọng tâm liên quan đến nội năng và chia sẻ đến các em qua bài viết dưới đây.

Nội năng là gì?

Nội năng là năng lượng có bên trong của một vật được xác định bằng tổng của 2 dạng năng lượng là động năng và thế năng của các phân tử cấu tạo nên vật đó.

Nội năng được ký hiệu là U và đơn vị tính là Jun (J).

Nội năng của một vật chịu sự chi phối của thể tích cũng như nhiệt độ của vật đó.

U = f(T, V).

Sự biến thiên nội năng

Sự biến thiên nội năng chính là quá trình thay đổi nội năng của một vật.

Các vật thể được cấu tạo từ các hạt cơ bản, bao gồm hạt electron, nơtron, proton. Các hạt này chuyển động không ngừng tạo nên động năng của phân tử, giữa chúng có khoảng cách nên sinh ra thế năng của phân tử. Từ đó, năng lượng bên trong của một vật được hình thành.

Độ biến thiên nội năng ký hiệu là ∆U và được hiểu là sự tăng thêm hoặc giảm bớt phần năng lượng bên trong của một vật trong một quá trình biến thiên nội năng.

Cách làm thay đổi nội năng

Thay đổi nội năng bằng cách thực hiện công

Trong quá trình thực hiện công, một dạng năng lượng khác có thể chuyển hóa thành nội năng. Chẳng hạn, khi các em cọ xát một miếng kim loại trên mặt bàn thì cơ năng sẽ chuyển hóa thành nội năng. 

Trong quá trình ma sát một vật với bề mặt sẽ khiến vật nóng lên sẽ làm biến thiên nội năng.

Thay đổi nội năng bằng cách truyền nhiệt

• Quá trình truyền nhiệt hay sự truyền nhiệt là quá trình làm thay đổi nội năng không có việc thực hiện công hay chuyển hóa năng lượng từ dạng này sang dạng khác mà chỉ truyền nội năng từ vật này sang một vật khác. Quá trình truyền nhiệt này làm thay đổi nội năng của vật.
• Nhiệt lượng là đại lượng chỉ số đo độ biến thiên nội năng khi thực hiện quá trình truyền nhiệt.

∆U = Q

Trong đó:

• ∆U: Độ biến thiên nội năng của một vật.
• Q: Nhiệt lượng mà vật nhận được từ vật khác hoặc nhiệt lượng mà vật tỏa ra cho vật khác.

Đối với chất lỏng hoặc rắn, nhiệt lượng tỏa ra hay thu vào được tính theo công thức dưới đây:

Q = mc∆t

Trong đó:

• Q: Nhiệt lượng tỏa ra/thu vào, đơn vị là J.
• m: Khối lượng của một vật, đơn vị là kg.
• c: Nhiệt dung riêng của vật, đơn vị là J/kg.K.
• ∆t: Độ biến thiên nhiệt độ, đơn vị là độ C hoặc độ K.

Tham khảo ngay các khoá học online của Marathon Education

 

 

 

Thông qua bài viết này, Marathon Education đã giúp các em nắm được những kiến thức lý thuyết liên quan đến nội năng trong nhiệt động lực học. Hy vọng, những kiến thức hữu ích này sẽ giúp các em dễ dàng giải thích được một số hiện tượng thay đổi nội năng và vận dụng để giải các bài tập liên quan.

Hãy liên hệ ngay với Marathon để được tư vấn nếu các em có nhu cầu học online nâng cao kiến thức nhé! Marathon Education chúc các em được điểm cao trong các bài kiểm tra và kỳ thi sắp tới!