1
2
I. Các nguyên tắc, đặc điểm và cấu trúc của chương trình:
1. Những nguyên tắc vật lý và sư phạm của việc nghiên cứu
vật lý phân tử và nhiệt học
Việc chuyển từ nghiên cứu cơ học sang nghiên cứu vật
lý phân tử và nhiệt học là một giai đoạn mới có tính chất
nguyên tắc trong hoạt động nhận thức, trong sự hình thành và
phát triển thế giới quan vật lý, thế giới quan khoa học của HS.
Chất lượng mới của các hiện tượng nhiệt so với các hiện
tượng cơ học được giải thích bằng 2 sự kiện: Cấu trúc gián đoạn
của chất và số lớn các hạt tương tác ( Phân tử, nguyên tử, ion).
Việc giải thích các hiện tượng nhiệt đòi hỏi phải đưa ra
những khái niệm vật lý mới: nhiệt độ, nội năng, cân bằng
nhiệt, tính có hướng của các chuyển động nhiệt và đònh luật
bảo toàn và chuyển hoá năng lượng.
3
Giáo trình vật lý ở bậc THPT được đặc trưng bởi 3 đặc điểm
nổi bật:
+ Sự bao quát rộng hơn của các khái niệm và các hiện
tượng khoa học được đưa ra trong mối liên hệ logic, chặt chẽ.
+ Sự mô tả đònh lượng các khái niệm và các hiện tượng,
trong số đó có các tính chất của phân tử.
+ Sự giải thích và áp dụng các phương pháp vật lý như:
Phương pháp nhiệt động lực học và phương pháp thống kê.
4
Sự áp dụng các phương pháp: Phương pháp nhiệt động lực học
và phương pháp thống kê có ý nghóa sư phạm và phương pháp
luậân sâu sắc, bởi vì :
*Trên cơ sở các nguyên lý nhiệt động lực học,
người ta khảo sát tấùt cả các hiện tượng nhiệt, không có sự phân

ở dạng tổng quát và chính là đònh luật đònh luật bảo toàn và
chuyển hoá năng lượng áp dụng cho các quá trình nhiệt.
+ Những tính chất của chất khí mặc dù được phát hiện bằng
thực nghiệm, nhưng sách giáo khoa chỉ trình bày 2 trong số 3
đònh luật là: đònh luật Bôilơ- Mariôt và đònh luật Saclơ và trên
cơ sở 2 đònh luật này hình thành cho học sinh Phương trình trạng
thái của khí lý tưởng, đây chính là cơ hội để tập cho học sinh
làm quen với phương pháp suy diễn.
7
3. Các kiến thức cơ bản của phần nhiệt học
+ Các khái
niệm về cấu
trúc.
+ Các tính
chất của mỗi
trạng thái
khí, rắn,
lỏng, nội
năng, nhiệt
lượng.
Các hiện
tượng cơ bản:
+ Hiện tượng
căng mặt
ngoài,
+ Hiện tượng
mao dẫn.
Thuyết cơ
bản:
Thuyết

Chương V:
Chất khí
Thuyết động học phân
tử về chất khí
Các đònh luật
thực nghiệm
Phương trình
trạng thái
Bài tập vận
dụng
Chất rắn và
sự biến dạng
Chất lỏng và
các hiện
tượng
Sự chuyển
trạng thái
Sự hoá hơi
và sự ngưng
tụ
Các Nguyên
lý của NĐLH
Các ứng
dụng thực tế
Chương VI:
Cơ sở của nhiệt động
Lực học
Nội năng và
Sự biến đổi
Nội năng

W =
đ
đ
nW
3
2
P =
12
7. Các kỹ năng cơ bản.
Vận dụng
Sử dụng Biểu diễn Nhận biết
Vận dụng
thuyết
động học
phân tử để
giải thích
các đònh
luật chất
khí
Sử dụng các
đònh luật
chất khí và
phương trình
trạng thái
của chất khí
lý tưởng,
Phương trình
menđêlêep –
Clapêron để
giải bài tập.

+ Các chất khí có cấu trúc phân tử đơn giản và cùng chiều, trong
khi các chất rắn hoặc lỏng có cấu trúc phức tạp và đa dạng, mỗi
chất có cấu trúc tinh thể khác nhau. Chính vì vậy các chất khí
tuân theo một cách gần đúng những đinh luật giống nhau như
Bôilơ-Mriôt; Saclơ, Gay Luytxac và phương trình trạng thái.
14
+ Các đònh luật về chất khí được thiết lập bằng con đường quy
nạp trong điều kiện áp suất và nhiệt độ của phòng thí nghiệm.
Trong thực tế các đònh luật này sẽ kém chính xác nếu áp suất
càng lớn và nhiệt độ càng thấp. Vì vậy để đơn giản việc khảo
sát các trạng thái nhiệt, người ta đưa ra mô hình khí lý tưởng.
Khí lý tưởng là khí mà trong đó các phân tử được coi là các
chất điểm và chỉ tương tác khi va chạm.
Có những đònh nghóa khác nhau về khí lý tưởng mà về nội
dung thì tương đương nhau:
* Một chất khí được gọi là khí lý tưởng nếu đối với nó
phương trình Menđelev – Clapeyron (hoặc các hệ quả của
phương trình đó – các đònh luật chất khí) nghiệm đúng:
M là khối lượng khí tính theo đơn vò kg; còn µ là khối lượng của
1 mol khí tính theo đơn vò kg/mol
RT
M
PV
µ
=
15
* Hoặc có thể đònh nghóa: Một chất khí được gọi là khí lý
tưởng Nếu trong chất khí vận tốc của các phân tử khí tuân theo
phân bố Maxwell.
víi m lµ khèi l­ỵng cđa 1 ph©n tư , v là vậân tốc của các phân tử khí





=
π
16
+ Trong các đồ thò diễn tả các quá trình nhiệt cần lưu ý các chỉ
số trên các trục toạ độ để làm rõ quá trình biến đổi khi hệ
chuyển từ trạng thái này đến trạng thái khác.
b. Kh¸i niƯm néi n¨ng:
+ Néi n¨ng theo quan ®iĨm nhiƯt ®éng lùc häc
- Néi n¨ng lµ hµm tr¹ng th¸i nhiƯt cđa vËt nghÜa lµ mét hµm
cđa nhiƯt ®é, ¸p st vµ c¸c th«ng sè kh¸c cđa hƯ. Néi n¨ng lµ ®¹i
l­ỵng x¸c ®Þnh tr¹ng th¸i bªn trong cđa hƯ - Néi n¨ng lµ hµm sè
®¬n gi¸ cđa tr¹ng th¸i bªn trong cđa hƯ. NghÜa lµ ë mçi tr¹ng th¸i
hƯ chØ cã mét gi¸ trÞ x¸c ®Þnh cđa néi n¨ng.
17
Có thể chứng minh điều này nhử sau:
Giả sử hệ ở một trạng thái nào đó có nội năng là U và cũng ở trạng thái
này hệ có nội năng U
1
. Như vậy từ hệ có thể lấy đi một năng lượng
U = U U
1
mà trạng thái khi đó của hệ không hề thay đổi. Một hệ
như vậy có thể được dùng làm nguồn cung cấp năng lượng mà không
gây ra sự biến đổi năng lượng nào. Điều này mâu thuaón với định luật
bảo toàn năng lượng (năng lượng không tự sinh ra, không tự maỏt đi,).
Vậy ở một trạng thái hệ chỉ có một giá trị xác định của năng lượng,

định nghĩa của sách giáo khoa chỉ làm giá trị của nội năng sai khác
đi một hằng số còn biến thiên nội năng thì không đổi.
Ví dụ: Nếu ký hiệu nội năng là U, động năng của các phân tử
là W
đ
, thế naờng tửơng tác của các phân tử là W
t
, các dạng năng lư
ợng khác là E
0
thì đối với hai trạng thái nào đó của hệ ta có:
1 1
1 t d o
U W W E= + +
2 2
2 t d o
U W W E= + +
2 1 t d
U U U W W = = +
20
AQdU +=
c. Nhiệt năng - Nhiệt lượng - Sự truyền nhiệt:
* Nhiệt năng: là năng lượng của chuyển động nhiệt nghĩa là
động năng của chuyển động hỗn độn của các phân tử.
Đối với khí lý tưởng thì nhiệt năng đồng nhất với nội năng vì
thế năng tương tác giữa các phân tử được bỏ qua.
Nhiệt năng là hàm của nhiệt độ và phụ thuộc vào trạng thái
nhiệt của vật.
* Nhiệt lượng:
Là đại lượng có mặt trong biểu thức của NLI NĐLH

Khi chuyển sang nghiên cứu Nguyên lý I Nhiệt động lực
học, trước hết cần giải thích cho học sinh 2 cách làm biến đổi nội
năng mà học sinh đã biết đó là thực hiệân công và truyền nhiệt là
tương đương nhau, nghóa là nếu tốn 1 công nào đó lên vật là 1J,
thì nội năng của vật cũng biến đổi giống như khi truyền cho nó 1
nhiệt lượng bằêng 1J và ngược lại.
Nhận xét trên cho phép phát biểu đònh luật Bảo toàn và
chuyển hoá năng lượng cho cả quá trình nhiệt.
+ Trong trường hợp mà quá trình duy nhất biến đổi nội
năng là quá trình truyền nhiệt, thì dựa vào đònh luật BT&CHNL
có thể khẳng đònh rằng nhiệt lượng Q thu được hay toả ra trong
quá trình này bằêng độ biến thiên nội năng của vật.Tức là ta có:
Q = ∆U
24
Trong công thức này đại lượng Q mang một dấu xác đònh chỉ
hướng truyền nhiệt:
* Nếu vật nhận nhiệt lượng  Q > 0  ∆U > 0  Nội
năng của vật tăng.
* Nếu vật truyền nhiệt lượng Q < 0  ∆U < 0  Nội
năng của vật giảm.
+ Nếu sự biến đổi nội năng của vật chỉ do quá trình thực
hiện công thì độ lớn của công cũng bằng độ biến thiên nội năng,
tức là:
A = ∆U
* Nếu A > 0  ngoại vật thực hiện công lên vật ∆U > 0 
Nội năng của vật tăng.
* Nếu A < 0  Vật thực hiện công  ∆U < 0  Nội năng
của hệ giảm.
25
+ Từ đó suy ra rằng: trong trường hợp có cả thực hiện