Link tải luận văn miễn phí cho ae Kết nối
CHUYÊN ĐỀ CƠ SỞ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC
A.Lời mở đầu
Nhiệt động lực học( NĐLH), là ngành học của vật lí xuất hiện từ đầu thế kỉ XIX. ban đầu, NĐLH nghiên cứu sự chuyển động thành công cơ học, để làn cở sở lí thuyết cho hoạt động của động cơ nhiệt.
Ngày nay NĐLH phát triển và nghiên cứu một đối tượng rộng hơn , đó là sự liên quan giữa các dạng năng lượng khác nhau và ảnh hưởng của sự liên quan đó tới tính chất của các vậy.
Tuy nhiên, để hiểu sâu hơn lí thuyết và nắm chắc các phương pháp giải bài tập còn hạn chế nếu chỉ dừng lại khi chỉ học trong sách giáo khoa. Với những quá trình phức tạp, chu trình , đoạn nhiệt thì khó có thể giải được. Để cung cấp cho các bạn có thêm tài liệu tham khảo và học tập , mình tóm tắt lại nội dung trong sách giáo khoa , bổ xung thêm những nội dung nâng cao chuyên sâu, và một số bài tập ở dạng tổng quát.
Tuy nhiên , do chưa có nhiều kinh nhiệm , chuyên đề không thể tránh được những thiếu sót. Mình mong các bạn góp ý để chuyên đề hoàn thiện hơn.

 
B.TÓM TẮT LÍ THUYẾT:
I. GIỚI THIỆU VỀ NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC:
- Nhiệt động lực học nghiên cứu các quá trình diễn biến trong tự nhiên theo quan điểm biến đổi năng lượng.
- Nhiệt động lức học khái quát một số lớn những kết quả quan sát và thí nhiệm thành 4 định luật cơ bản, thường được gọi là các nguyên lí của nhiệt động lực học:
 Nguyên lí số 0: sự tồn tại của nhiệt độ.
 Nguyên lí thứ nhất: định luật bảo toàn năng lượng có liên quan đến nội năng.
 Nguyên lí thứ hai: xác định chiều diễn biến của các quá trình nhiệt động lực học.
 Nguyên lí thứ ba Ne-xto: khẳng định không thể đạt tới không độ tuyệt đối.
( tuy nhiên trong phần chuyên đề này , ta chỉ nghiên cứu về nguyên lí thứ nhất).
a.Các thông số xác định trạng thái và một số khái niệm cơ bản của nhiệt học phân tử :
• Trạng thái của một hệ vĩ mô được đặc trưng bởi một số đại lượng vật lí gọi là thông số xác định trạng thái( V, P , T).
• Nhiệt động lực học thừa nhận rằng ở một hệ cô lập( không trao đổi năng lượng và vật chất với bên ngoài) tồn tại trạng thái cân bằng nhiệt động, hệ chuyển tới trạng thái này theo thời gian và hệ không thể tự nó chuyển ra khỏi trạng thái này. ( tiên đề cơ bản của nhiệt động lực học).
b. Quá trình cân bằng:
-Quá trình gọi là cân bằng hay chuẩn tĩnh nếu tất cả các thông số của hệ biến đổi vô cùng châm, khiến cho hệ luôn ở các trạng thái cân bằng nối tiếp nhau.
c. Quá trình thuận nghịch :
- Là quá trình có thể xảy ra cả theo chiều thuận , lẫn chiều nghịch; khi quá trình xảy ra theo chiều nghịch thì hệ trải qua các trạng thái trung gian đúng y như đã xảu ra theo chiều thuận( nhưng với thứ tự ngược lại) . Ngoài ra, sau khi quá trình diễn biến theo chiều nghịch đã được đổi gì trong môi trường xung quanh hệ.

II.NGUYÊN LÍ THỨ NHẤT CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC:
1. Nội năng:
A. Khái niệm:
Trong vật lý học, đặc biệt là trong nhiệt động lực học, nội năng của một vật hay một hệ vật lý là tổng động năng của chuyển động hỗn loạn bởi các nguyên tử hay phân tử chứa trong vật (bao gồm động năng tịnh tiến, động năng quay và động năng dao động) và tổng thế năng trong các liên kết phân tử, tính trong hệ quy chiếu gắn với khối tâm của vật hay hệ vật lý. Nói nôm na, nó là năng lượng chứa bên trong các vật hay hệ vật lý, để phân biệt với động năng của chuyển động vĩ mô của vật, hay thế năng của toàn vật trong mộttrường lực bên ngoài.
Trong nhiệt động lực học, nội năng là một hàm trạng thái của hệ thống nhiệt. Trong SI, nội năng có đơn vị đo giống năng lượng, J.

B.Nội năng phụ thuộc vào nhiệt độ và thể tích :
U=f( T;V).
C. Mở rộng về nội năng:
Theo thuyết động học phân tử thì mọi vật được tạo thành từ các phân tử chuyển động nhiệt không ngừng. Động năng trung bình của hệ chuyển độnh nhiệt tỉ lệ với nhiệt độ.

Nếu truyền cho hệ nhiệt lượng Q và công A thì, nếu không có biến đổi phân tử cho hệ (1), năng lượng Q+A nhận được sẽ làm tăng nội năng đúng bằng Q+A . Trở lại định nghĩa của nhiệt động lực học thì độ tăng nội năng
Như vậy có sự phù hợp giữa định nghĩ nội năng theo nhiêt động lực học và theo vật lí phân tử, trong trường hợp không có biến đổi phân tử trong hệ. nội năng U được định nghĩa bởi

cũng trùng với nội năng U, P địnnh nghĩ bởi
sai kém một hàng số cộng.
Nếu trong hệ xảy ra biến đổi phân tử , phản ứng hóa học , hay biến đổi dưới mức phân tử, ( phản ứng hạt nhân ) thì nội năng U theo nhiệt động lực học không chỉ bằng nội năng
, theo vật lí phân tư, mà còn bao gồm cả năng lượng tương ứng biến đổi phân tử hay dưới mức phân tử..
Như vậy, nội năng trong nhiệt động lực học, được định nghĩa một cách hình thức , như khái quát , bao gồm mọi dạng năng lượng tích lũy trong hệ.
D. Nội năng trong các quá trình:
• Quá trình đẳng nhiệt:
Trong hệ tọa độ P-V, quá trình đẳng nhiệt được biểu diễn bằng một cung đường cong hypebol. Vì nội năng chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ nên độ biết thiên nội năng bằng 0; toàn bộ nhiệt lượng khí nhận được chuyển hết sang công mà khí sinh ra.




qCJG9Rt00PiTGn1

---