Giải Câu hỏi trang 12 SGK Vật lí 12

Lời giải

1. Mô tả sự thay đổi nội năng của lượng khí trong xi lanh ở Hình 2.3

Nội năng của một vật bằng tổng động năng và thế năng của các phân tử cấu tạo nên vật. Có hai cách làm thay đổi nội năng của lượng khí trong xi lanh:

a) Thực hiện công (Hình 2.3a): Khi dùng tay ấn pít-tông xuống, ta thực hiện công lên lượng khí, nén khí lại. Khí nhận công nên các phân tử khí chuyển động nhanh hơn, động năng trung bình của các phân tử tăng, làm nhiệt độ khí tăng và nội năng của lượng khí tăng lên. Ở đây nội năng thay đổi bằng cách thực hiện công mà không có sự truyền nhiệt.

b) Truyền nhiệt (Hình 2.3b): Khi đặt xi lanh chứa khí lên nguồn nhiệt (đèn cồn), khí được nung nóng. Lượng khí nhận nhiệt lượng từ ngọn lửa truyền sang, các phân tử khí chuyển động nhanh hơn, động năng trung bình của phân tử tăng, nhiệt độ khí tăng nên nội năng của lượng khí tăng lên. Ở đây nội năng thay đổi bằng cách truyền nhiệt mà không thực hiện công lên khí.

Như vậy, trong cả hai trường hợp nội năng của lượng khí đều tăng, nhưng bằng hai cách khác nhau: một bên là thực hiện công, một bên là truyền nhiệt.

2. Thêm ví dụ về thực hiện công và truyền nhiệt làm thay đổi nội năng của vật

a) Thực hiện công:
- Cọ xát hai bàn tay vào nhau hoặc chà xát một vật lên mặt bàn nhiều lần, ta thấy chúng nóng lên (nội năng tăng).
- Dùng búa đập nhiều lần vào một miếng kim loại, miếng kim loại nóng lên.
- Bơm xe đạp: khi nén khí trong ống bơm, thân bơm nóng lên.
- Khoan, mài, cưa kim loại làm mũi khoan, lưỡi cưa và vật bị khoan/cưa nóng lên.

b) Truyền nhiệt:
- Đặt một thìa kim loại vào cốc nước nóng, thìa nóng dần lên (nhận nhiệt từ nước).
- Đun nước trên bếp, nước nhận nhiệt từ ngọn lửa nên nóng lên.
- Phơi một vật ngoài nắng, vật nhận nhiệt từ Mặt Trời nên nóng lên.
- Bỏ viên đá lạnh vào cốc nước, nước truyền nhiệt cho đá làm đá tan ra (nội năng của đá tăng).

Đáp số