Giải Vật Lí 12 trang 11 Kết nối tri thức

Với Giải Vật Lí 12 trang 11 trong Bài 2: Nội năng. Định luật I của nhiệt động lực học Vật Lí 12 Kết nối tri thức hay nhất, chi tiết sẽ giúp học sinh lớp 12 dễ dàng trả lời các câu hỏi & làm bài tập Vật Lí 12 trang 11.

Giải Vật Lí 12 trang 11 Kết nối tri thức

Hoạt động trang 11 Vật Lí 12:

Thí nghiệm sau đây cho thấy mối liên hệ giữa nội năng của vật với năng lượng của các phân tử cấu tạo nên vật.

Chuẩn bị:

- Ống nghiệm (1).

- Nút bấc có kích thước vừa khít miệng ống nghiệm (2).

- Đèn cồn (3).

- Giá đỡ thí nghiệm (4).

Tiến hành:

- Bố trí thí nghiệm như Hình 2.2.

- Dùng đèn cồn đun nóng ống nghiệm cho đến khi nút bấc bật ra.

Thực hiện các yêu cầu sau:

1. Khi đun ống nghiệm tới một lúc nào đó thì thấy nút bấc bật ra. Giải thích vì sao nút bấc bật ra.

2. Khi nút chưa bị bật ra:

a) Nội năng của không khí trong ống nghiệm tăng hay giảm? Vì sao?

b) Nội năng của không khí trong ống nghiệm tăng có phải do thế năng phân tử khí tăng không? Tại sao?

c) Tại sao hiện tượng nút ống nghiệm bị bật ra lại chứng tỏ động năng của các phân tử khí trong ống nghiệm tăng?

Lời giải:

1. Sau một thời gian ngắn bị đốt nóng, chiếc nút đậy bị đẩy bật ra khỏi ống nghiệm. Giải thích: Khi bị đốt nóng, không khí trong ống nghiệm bị nóng lên, nhiệt độ khối khí tăng lên, nội năng khí tăng. Theo mô hình động học phân tử, khi nhiệt độ khối khí tăng, các phân tử khí chuyển động nhiệt nhanh hơn nên va chạm với thành ống nghiệm nhiều hơn và mạnh hơn làm áp suất khí trong ống tăng lên. Đến một nhiệt độ nào đó, áp suất này tạo ra lực đẩy đủ lớn làm bật nút đậy ra khỏi ống nghiệm.

2. Khi nút chưa bật ra:

a) Nội năng của không khí trong ống nghiệm tăng vì động năng của phân tử khí tăng.

b) Nội năng của không khí trong ống nghiệm tăng không phải do thế năng phân tử khí tăng. Vì thể tích bình chứa không đổi, nên nội năng sẽ phụ thuộc chủ yếu vào động năng phân tử. Khi động năng của các phân tử khí tăng thì nội năng của khối khí tăng và ngược lại.

c) Nhiệt độ tăng dẫn đến động năng phân tử khí tăng, dẫn đến nội năng tăng.

Câu hỏi 1 trang 11 Vật Lí 12: Mô tả sự thay đổi nội năng của lượng khí trong xi lanh ở Hình 2.3.

Lời giải:

Hình a:

- Khi thực hiện công để cọ xát miếng kim loại thì làm cho miếng kim loại nóng lên. Nội năng của miếng kim loại đã thay đổi.

- Khi ấn mạnh và nhanh pit-tông của xilanh chứa khí thì thể tích khí trong xilanh giảm đồng thời khí nóng lên. Nội năng của khí đã thay đổi.

Các quá trình làm thay đổi nội năng như trên đã làm thay đổi nhiệt độ của vật (hoặc chất khí) bằng cách thực hiện công, làm cho nhiệt độ tăng nên động năng phân tử tăng. Trong quá trình thực hiện công có sự chuyển hoá từ một dạng năng lượng khác (ở các ví dụ trên là cơ năng) sang nội năng.

Hình b:

- Khi làm cho miếng kim loại, khí trong xilanh nóng lên bằng cách cho tiếp xúc với một nguồn nhiệt thì nội năng của miếng kim loại, khí trong xilanh cũng thay đổi. Trong quá trình truyền nhiệt không có sự chuyển hoá năng lượng từ dạng này sang dạng khác, chỉ có sự truyền nội năng từ vật này sang vật khác.

Câu hỏi 2 trang 11 Vật Lí 12: Tìm thêm ví dụ về thực hiện công và truyền nhiệt làm thay đổi nội năng của vật.

Lời giải:

Ví dụ về quá trình thực hiện công làm thay đổi nội năng của vật:

- Bơm xe đạp, sau một thời gian ngắn ống bơm sẽ nóng lên

Ví dụ về quá trình truyền nhiệt làm thay đổi nội năng của vật:

- Thợ rèn nung nóng thanh sắt

Lời giải bài tập Vật lí 12 Bài 2: Nội năng. Định luật I của nhiệt động lực học hay khác:

• Giải Vật Lí 12 trang 10

• Giải Vật Lí 12 trang 14

Xem thêm lời giải bài tập Vật Lí lớp 12 Kết nối tri thức hay, chi tiết khác:

• Vật Lí 12 Bài 3: Nhiệt độ. Thang nhiệt độ – nhiệt kế

• Vật Lí 12 Bài 4: Nhiệt dung riêng

• Vật Lí 12 Bài 5: Nhiệt nóng chảy riêng

• Vật Lí 12 Bài 6: Nhiệt hoá hơi riêng

• Vật Lí 12 Bài 7: Bài tập về vật lí nhiệt

Xem thêm các tài liệu học tốt lớp 12 hay khác:

• Giải sgk Vật Lí 12 Kết nối tri thức
• Giải Chuyên đề Vật Lí 12 Kết nối tri thức
• Giải SBT Vật Lí 12 Kết nối tri thức
• Giải lớp 12 Kết nối tri thức (các môn học)
• Giải lớp 12 Chân trời sáng tạo (các môn học)
• Giải lớp 12 Cánh diều (các môn học)

---