Với giải Luyện tập trang 22 Vật lí 12 Chân trời sáng tạo chi tiết trong Bài 3: Nội năng. Định luật 1 của nhiệt động lực học giúp học sinh dễ dàng xem và so sánh lời giải từ đó biết cách làm bài tập Vật lí 12. Mời các bạn đón xem:

Giải bài tập Vật lí 12 Bài 3: Nội năng. Định luật 1 của nhiệt động lực học

Luyện tập trang 22 Vật Lí 12: Lấy ví dụ minh họa về việc làm thay đổi nội năng của một khối chất rắn, khối chất lỏng và khối chất khí bằng cách thực hiện công trong thực tiễn.

Lời giải:

- Chất rắn:

+ Nén lò xo: Khi nén lò xo, ta đã thực hiện công lên lò xo, làm cho lò xo biến dạng. Lò xo sẽ tích trữ năng lượng dưới dạng năng lượng đàn hồi, làm tăng nội năng của lò xo.

+ Kéo căng một sợi dây thun: Khi kéo căng dây thun, ta đã thực hiện công lên dây thun, làm cho dây thun biến dạng. Dây thun sẽ tích trữ năng lượng dưới dạng năng lượng đàn hồi, làm tăng nội năng của dây thun.

+ Đập một viên đạn vào khối kim loại: Khi viên đạn va chạm với khối kim loại, một phần động năng của viên đạn sẽ chuyển sang cho khối kim loại, làm tăng nội năng của khối kim loại.

- Chất lỏng:

+ Khuấy một cốc nước: Khi khuấy cốc nước, ta đã thực hiện công lên cốc nước, làm cho các phân tử nước chuyển động nhanh hơn. Điều này làm tăng động năng của các phân tử nước, dẫn đến tăng nội năng của nước.

+ Dùng bơm tay để bơm khí vào quả bóng: Khi bơm khí vào quả bóng, ta đã thực hiện công lên khí, làm cho áp suất khí trong quả bóng tăng. Điều này làm tăng nội năng của khí trong quả bóng.

+ Làm sôi nước: Khi đun nước, ta đã truyền nhiệt cho nước, làm cho nước nóng lên. Khi nước sôi, các phân tử nước sẽ chuyển động nhanh hơn và thoát ra khỏi mặt nước, tạo thành hơi nước. Hơi nước có nội năng cao hơn nước lỏng.

- Chất khí:

- Nén khí trong bình: Khi nén khí trong bình, ta đã thực hiện công lên khí, làm cho áp suất khí trong bình tăng. Điều này làm tăng nội năng của khí trong bình.

- Làm nổ một quả bóng bay: Khi làm nổ quả bóng bay, một phần năng lượng đàn hồi của quả bóng bay sẽ chuyển hóa thành năng lượng âm thanh và năng lượng nhiệt, làm tăng nội năng của khí trong quả bóng bay.

- Dùng súng bắn đạn: Khi bắn súng, một phần năng lượng hóa học của thuốc súng sẽ chuyển hóa thành động năng của viên đạn và năng lượng âm thanh, làm tăng nội năng của khí trong nòng súng.

Lý thuyết Các cách làm thay đổi nội năng

a. Thực hiện công

Khi dùng tay thực hiện công cọ xát một miếng kim loại lên sàn nhà thì miếng kim loại nóng lên, nội năng của nó thay đổi.

b. Truyền nhiệt

Làm miếng kim loại nóng lên bằng cách cho nó tiếp xúc với một nguồn nhiệt. Khi đó nội năng của nó cũng thay đổi.

c. Nhiệt lượng, nhiệt dung riêng

- Số đo độ biến thiên nội năng trong quá trình truyền nhiệt gọi là nhiệt lượng. Nhiệt lượng vật trao đổi (tỏa ra hoặc nhận vào) được xác định bằng công thức:

$Q=mc(T_2-T_1)$

- Nhiệt dung riêng của một chất có giá trị bằng nhiệt lượng để làm tăng nhiệt độ 1 kg cúa chất đó lên 1 K. Biểu thức

$c=\frac{Q}{m(T_2-T_1)}$