Đề cương ôn tập Cuối kì 1 Vật lí 12 Kết nối tri thức

Chương 1. Vật lí nhiệt
A. LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM
Bài 1. Cấu trúc của chất. Sự chuyển thể
I. Mô hình động học phân tử về cấu tạo chất
Mô hình động học phân tử gồm các nội dung cơ bản:
- Vật chất được cấu tạo bởi một số lượng lớn các hạt có kích thước rất nhỏ gọi là phân tử.
Các hạt bao gồm (phân tử, nguyên tử, ion).
- Các phân tử chuyển động không ngừng (hình 1). Nhiệt độ của vật càng cao thì tốc độ
chuyển động của các phân tử cấu tạo nên vật càng lớn.
- Giữa các phân tử có lực hút và đẩy gọi chung là lực liên kết phân tử.
II. Cấu trúc của chất rắn, chất lỏng và chất khí
Vật chất thường tồn tại ở ba trạng thái cơ bản là: thể rắn, thể lỏng và thể khí.
Các trạng thái của vật chất
- Ở thể rắn các phân tử rất gần nhau và chúng được sắp xếp theo một trật tự hình học xác
định. Lực tương tác giữa các phân tử rất mạnh, giữ cho chúng không di chuyển tự do mà chỉ
có thể dao động quanh vị trí cân bằng xác định. Do đó, chất rắn kết tinh luôn có thể tích và
hình dạng riêng xác định.
- Ở thể lỏng, các phân tử ở xa nhau hơn so với các phân tử trong chất rắn. Lực tương tác
giữa các phân tử chất lỏng nhỏ hơn trong chất rắn nên giữ cho các phân tử không bị phân
tán ra xa nhau, do đó chất lỏng có thể tích riêng xác định. Tuy nhiên lực tương tác này chưa
đủ lớn nên các phân tử ở thể lỏng cũng dao động quanh vị trí cân bằng nhưng các vị trí cân
bằng này không cố định mà luôn luôn thay đổi. Do đó, khối chất lỏng rất khó bị nén, nó có
thể tích xác định nhưng không có hình dạng riêng mà có hình dạng của phần bình chứa nó.
- Ở thể khí, các phân tử ở xa nhau hơn so với các phân tử trong chất lỏng. Khoảng cách giữa
các phân tử rất lớn so với kích thước của chúng nên lực tương tác giữa các phân tử rất yếu
(trừ khi va chạm nhau), nên các phân tử chuyển động hoàn toàn hỗn loạn. Do đó, khối chất
khí không có hình dạng và thể tích riêng mà nó có hình dạng và thể tích của bình chứa nó
và có thể nén được dễ dàng.
III. Sự chuyển thể 1. Sự chuyển thể
Các chất có thể chuyển từ thể này sang thể khác. Đa số các chất ở thể rắn khi nóng lên có
thể chuyển sang thể lỏng, rồi từ thể lỏng sang thể khí. Ngược lại, đa số chất khí khi lạnh đi
có thể chuyển sang thể lỏng, rồi từ thể lỏng sang thể rắn. Một số chất có thể chuyển trực tiếp
từ thể rắn sang thể khí và ngược lại.
2. Dùng mô hình động học phân tử giải thích sự chuyển thể
Quá trình chuyển từ thể rắn sang thể lỏng của các chất gọi là sự nóng chảy.
Sự hoá hơi là quá trình chuyển từ thể lỏng sang thể khí. Sự hoá hơi thể hiện qua hai
hình thức đó là sự bay hơi và sự sôi.
Sự hoá hơi xảy ra trên bề mặt chất lỏng gọi là sự bay hơi. Sự bay hơi xảy ra ở nhiệt độ
bất kì và luôn kèm theo sự ngưng tụ.
Tốc độ bay hơi của chất lỏng càng nhanh nếu diện tích mặt thoáng càng lớn, tốc độ gió
càng lớn, nhiệt độ càng cao, và độ ẩm không khí càng thấp.
Sự hoá hơi xảy ra ở bên trong và trên bề mặt chất lỏng gọi là sự sôi. Sự sôi xảy ra ở nhiệt độ sôi.
Nhiệt độ sôi của chất lỏng phụ thuộc áp suất khí trên mặt thoáng và bản chất của chất
lỏng. Trong suốt thời gian sôi, nhiệt độ chất lỏng không thay đổi.
Bài 2. Nội năng. Định luật I của nhiệt động lực học
I. Khái niệm nội năng
1. Nội năng của một vật
Vì các phân tử chuyển động không ngừng nên chúng có động năng. Động năng này được
gọi là động năng phân tử. Động năng phân tử phụ thuộc vào tốc độ chuyển động của phân tử.
Vì các phân tử tương tác với nhau nên chúng có thế năng. Thế năng này được gọi là thế
năng tương tác phân tử, gọi tắt là thế năng phân tử. Thế năng phân tử phụ thuộc vào khoảng
cách giữa các phân tử.Tổng động năng và thế năng của các phân tử cấu tạo nên vật được gọi
là nội năng của vật. Nội năng được kí hiệu bằng chữ U và có đơn vị là jun (J).
Nội năng của một vật phụ thuộc vào nhiệt độ và thể tích của vật.
II. Định luật I của nhiệt động lực học
1. Cách làm thay đổi nội năng
Có hai cách làm thay đổi nội năng của vật là thực hiện công và truyền nhiệt. Trong quá trình
thực hiện công có sự chuyển hóa từ một dạng năng lượng khác sang nội năng. Trong quá
trình truyền nhiệt không có sự chuyển hóa năng lượng từ dạng này sang dạng khác mà chỉ
có sự truyền nội năng từ vật này sang vật khác.
2. Định luật I của nhiệt động lực học
Độ biến thiên nội năng của vật bằng tổng công và nhiệt lượng mà vật nhận được: U   A  Q Qui ước dấu: • U
 > 0: Nội năng tăng; U
 < 0: Nội năng giảm.
• A > 0: Hệ nhận công; A < 0: Hệ sinh công.
• Q > 0: Hệ nhận nhiệt; Q < 0: Hệ truyền nhiệt.
Bài 3. Nhiệt độ. Thang nhiệt độ - Nhiệt kế
I. Khái niệm nhiệt độ
Nhiệt độ cho biết trạng thái cân bằng nhiệt của các vật tiếp xúc nhau và chiều truyền nhiệt năng:
- Khi hai vật có nhiệt độ chênh lệch tiếp xúc nhau thì nhiệt năng truyền từ vật có nhiệt độ
cao hơn sang vật có nhiệt độ thấp hơn.