Bài học

Nhiệt độ, sự chuyển thể, nội năng và ba định dạng câu hỏi đề thi THPT 2025

Mục tiêu bài học

Sau bài này, em ôn lại trọn vẹn mạch kiến thức về nhiệt độ, sự chuyển thể và nội năng của Vật lí 12, đồng thời nắm chắc cấu trúc ba dạng câu hỏi của đề thi tốt nghiệp THPT 2025 (trắc nghiệm nhiều lựa chọn, đúng/sai từng ý, trả lời ngắn) — vì đây là dạng đề em sẽ gặp ở mọi bài ôn tập còn lại của khoá học này.

Kiến thức nền cần nhớ

Same-grade bridge: toàn bộ nội dung dưới đây đã học đủ và kỹ ở khoá Nhiệt độ, thang nhiệt độ và sự chuyển thể (Course 1) của chương trình Vật lí 12 — ba thang đo nhiệt độ, sự chuyển thể của các chất, nội năng và định luật I nhiệt động lực học. Bài này không dạy lại từ đầu, chỉ hệ thống hoá công thức và luyện đúng cách trình bày theo ba định dạng câu hỏi mới của kì thi.

Same-grade bridge: toàn bộ nội dung dưới đây đã học đủ và kỹ ở khoá *Nhiệt độ, thang nhiệt độ và sự chuyển thể* (Course 1) của chương trình Vật lí 12 — ba thang đo nhiệt độ, sự chuyển thể của các chất, nội năng và định luật I nhiệt động lực học. Bài này không dạy lại từ đầu, chỉ hệ thống hoá công thức và luyện đúng cách trình bày theo ba định dạng câu hỏi mới của kì thi.

Khởi động

Ở đề thi những năm trước, mỗi câu trắc nghiệm chỉ có một dạng: bốn phương án, chọn một đáp án. Đề thi tốt nghiệp THPT 2025 thêm hai dạng câu hỏi hoàn toàn mới. Em có đoán được vì sao chỉ trắc nghiệm 4 lựa chọn thôi thì chưa đủ để đánh giá đúng năng lực vận dụng của một môn thực nghiệm như Vật lí không?

Ba định dạng câu hỏi của đề thi tốt nghiệp THPT 2025

Đề thi tốt nghiệp THPT 2025 môn Vật lí gồm ba phần. Phần I — trắc nghiệm nhiều lựa chọn: mỗi câu có 4 phương án, chọn đúng 1 phương án, các câu tính điểm bằng nhau — định dạng quen thuộc từ trước. Phần II — đúng/sai từng ý: mỗi câu có MỘT tình huống hoặc MỘT hiện tượng vật lí chung, chia thành 4 ý nhỏ (a, b, c, d), mỗi ý phải được đánh giá độc lập là đúng hay sai — trả lời đúng ý này không có nghĩa ý kia cũng đúng. Thang điểm của Phần II tăng theo số ý đúng, không tuyến tính: đúng 1 ý được 0,1 điểm, đúng 2 ý được 0,25 điểm, đúng 3 ý được 0,5 điểm, và chỉ khi đúng cả 4 ý mới được trọn 1 điểm của câu. Cách chấm này thưởng rất nặng cho việc nắm chắc toàn diện, và phạt nặng việc đoán mò. Phần III — trả lời ngắn: không có phương án nào cho sẵn để loại trừ hay đoán; em phải tự tính từ đầu đến cuối rồi ghi ra một con số cụ thể (thường kèm đơn vị), làm tròn đúng theo yêu cầu của đề — sai một bước trung gian là sai luôn đáp số cuối, không có ai giúp mình đoán lại bằng cách nhìn các phương án như ở trắc nghiệm.

Vì hệ thống bài học của khoá này chỉ hỗ trợ câu hỏi kiểu trắc nghiệm (chọn 1 trong nhiều phương án), các câu luyện tập đúng/sai và trả lời ngắn trong bài học được chuyển thành dạng trắc nghiệm gần nhất để em luyện tư duy đúng của từng dạng: câu đúng/sai được hỏi lại dưới dạng "trong 4 ý sau, ý nào đúng/sai" hoặc "có bao nhiêu ý đúng"; câu trả lời ngắn được hỏi lại bằng cách đưa kết quả đúng vào giữa các phương án nhiễu dựng từ đúng những bước tính sai học sinh hay mắc. Đây là hai cách thể hiện gần đúng chứ không phải bản thân của đề thi thật — khi làm bài thi thật, câu đúng/sai không có sẵn 4 phương án để chọn, và câu trả lời ngắn không có phương án nào cả. Phần luyện tập có hướng dẫn và độc lập bên dưới sẽ nói rõ mỗi câu đang mô phỏng dạng nào.

Đề thi tốt nghiệp THPT 2025 môn Vật lí gồm ba phần. **Phần I — trắc nghiệm nhiều lựa chọn**: mỗi câu có 4 phương án, chọn đúng 1 phương án, các câu tính điểm bằng nhau — định dạng quen thuộc từ trước. **Phần II — đúng/sai từng ý**: mỗi câu có MỘT tình huống hoặc MỘT hiện tượng vật lí chung, chia thành 4 ý nhỏ (a, b, c, d), mỗi ý phải được đánh giá **độc lập** là đúng hay sai — trả lời đúng ý này không có nghĩa ý kia cũng đúng. Thang điểm của Phần II tăng theo số ý đúng, không tuyến tính: đúng 1 ý được 0,1 điểm, đúng 2 ý được 0,25 điểm, đúng 3 ý được 0,5 điểm, và chỉ khi đúng cả 4 ý mới được trọn 1 điểm của câu. Cách chấm này thưởng rất nặng cho việc nắm chắc toàn diện, và phạt nặng việc đoán mò. **Phần III — trả lời ngắn**: không có phương án nào cho sẵn để loại trừ hay đoán; em phải tự tính từ đầu đến cuối rồi ghi ra một con số cụ thể (thường kèm đơn vị), làm tròn đúng theo yêu cầu của đề — sai một bước trung gian là sai luôn đáp số cuối, không có ai giúp mình đoán lại bằng cách nhìn các phương án như ở trắc nghiệm. Vì hệ thống bài học của khoá này chỉ hỗ trợ câu hỏi kiểu trắc nghiệm (chọn 1 trong nhiều phương án), các câu luyện tập đúng/sai và trả lời ngắn trong bài học được **chuyển thành dạng trắc nghiệm gần nhất** để em luyện tư duy đúng của từng dạng: câu đúng/sai được hỏi lại dưới dạng "trong 4 ý sau, ý nào đúng/sai" hoặc "có bao nhiêu ý đúng"; câu trả lời ngắn được hỏi lại bằng cách đưa kết quả đúng vào giữa các phương án nhiễu dựng từ đúng những bước tính sai học sinh hay mắc. Đây là hai cách thể hiện **gần đúng** chứ không phải bản thân của đề thi thật — khi làm bài thi thật, câu đúng/sai không có sẵn 4 phương án để chọn, và câu trả lời ngắn không có phương án nào cả. Phần luyện tập có hướng dẫn và độc lập bên dưới sẽ nói rõ mỗi câu đang mô phỏng dạng nào.

Ôn tập nhiệt độ và sự chuyển thể

Ba thang đo nhiệt độ dùng trong chương trình: Celsius (°C), Kelvin (K) — thang nhiệt động lực học chuẩn SI, và Fahrenheit (°F) — thang đo dùng phổ biến ở Mỹ. Công thức chuyển đổi cần nhớ: $T(K) = t(°C) + 273$ (quy ước làm tròn của SGK; giá trị chính xác hơn là $+273{,}15$ , nhưng đề thi phổ thông dùng số tròn 273) và $t(°C) = \dfrac{5}{9}\left[t(°F) - 32\right]$ . Về sự chuyển thể: khi một chất nóng chảy, đông đặc, hoá hơi hay ngưng tụ ở áp suất không đổi, nhiệt độ của nó giữ không đổi trong suốt quá trình chuyển thể — toàn bộ nhiệt lượng trao đổi lúc đó chỉ dùng để phá vỡ hoặc hình thành liên kết giữa các phân tử, không làm tăng động năng chuyển động của chúng.

Ba thang đo nhiệt độ dùng trong chương trình: Celsius (°C), Kelvin (K) — thang nhiệt động lực học chuẩn SI, và Fahrenheit (°F) — thang đo dùng phổ biến ở Mỹ. Công thức chuyển đổi cần nhớ: $T(K) = t(°C) + 273$ (quy ước làm tròn của SGK; giá trị chính xác hơn là $+273{,}15$, nhưng đề thi phổ thông dùng số tròn 273) và $t(°C) = \dfrac{5}{9}\left[t(°F) - 32\right]$. Về sự chuyển thể: khi một chất nóng chảy, đông đặc, hoá hơi hay ngưng tụ ở áp suất không đổi, nhiệt độ của nó giữ **không đổi** trong suốt quá trình chuyển thể — toàn bộ nhiệt lượng trao đổi lúc đó chỉ dùng để phá vỡ hoặc hình thành liên kết giữa các phân tử, không làm tăng động năng chuyển động của chúng.

Hai đoạn nằm ngang chính là hai giai đoạn chuyển thể — nhiệt độ đứng yên dù vẫn liên tục cấp nhiệt.

Ví dụ

Đổi nhiệt độ giữa ba thang đo (dạng chuẩn)

1
Thân nhiệt trung bình của người là $37°C$ . Một bản tin thời tiết Mỹ ghi nhiệt độ ngoài trời là $98{,}6°F$ . Đổi thân nhiệt sang Kelvin và đổi nhiệt độ ngoài trời sang Celsius. So sánh hai giá trị Celsius thu được.
Thân nhiệt trung bình của người là $37°C$. Một bản tin thời tiết Mỹ ghi nhiệt độ ngoài trời là $98{,}6°F$. Đổi thân nhiệt sang Kelvin và đổi nhiệt độ ngoài trời sang Celsius. So sánh hai giá trị Celsius thu được.
2
Áp dụng $T(K) = t(°C) + 273$ : $T = 37 + 273 = 310$ K.
Áp dụng $T(K) = t(°C) + 273$: $T = 37 + 273 = 310$ K.
3
Áp dụng $t(°C) = \dfrac{5}{9}\left[t(°F) - 32\right]$ : $t = \dfrac{5}{9}(98{,}6 - 32) = \dfrac{5}{9}\times 66{,}6 = 37{,}0°C$ .
Áp dụng $t(°C) = \dfrac{5}{9}\left[t(°F) - 32\right]$: $t = \dfrac{5}{9}(98{,}6 - 32) = \dfrac{5}{9}\times 66{,}6 = 37{,}0°C$.
4
Hai giá trị Celsius trùng nhau ( $37°C$ ): thân nhiệt người bằng đúng nhiệt độ ngoài trời trong bản tin này — một sự trùng hợp số liệu, không phải quy luật vật lí. Vậy thân nhiệt người là $310$ K, và nhiệt độ ngoài trời là $37{,}0°C$ .
Hai giá trị Celsius trùng nhau ($37°C$): thân nhiệt người bằng đúng nhiệt độ ngoài trời trong bản tin này — một sự trùng hợp số liệu, không phải quy luật vật lí. Vậy thân nhiệt người là $310$ K, và nhiệt độ ngoài trời là $37{,}0°C$.

Ví dụ

Đọc đồ thị nhiệt độ trong quá trình chuyển thể (dạng thi)

1
Đun một khối nước đá từ $-10°C$ đến khi hoá hơi hoàn toàn ở $120°C$ , áp suất khí quyển không đổi. Xác định các đoạn nhiệt độ tăng và các đoạn nhiệt độ không đổi trên đồ thị, và giải thích vì sao có đoạn không đổi.
Đun một khối nước đá từ $-10°C$ đến khi hoá hơi hoàn toàn ở $120°C$, áp suất khí quyển không đổi. Xác định các đoạn nhiệt độ tăng và các đoạn nhiệt độ không đổi trên đồ thị, và giải thích vì sao có đoạn không đổi.
2
Từ $-10°C$ đến $0°C$ : nước đá nhận nhiệt, nhiệt độ tăng dần (đoạn dốc lên). Từ $0°C$ đến $100°C$ sau khi tan hết: nước lỏng nhận nhiệt, nhiệt độ tăng dần (đoạn dốc lên). Từ $100°C$ đến $120°C$ sau khi hoá hơi hết: hơi nước nhận nhiệt, nhiệt độ tiếp tục tăng.
Từ $-10°C$ đến $0°C$: nước đá nhận nhiệt, nhiệt độ tăng dần (đoạn dốc lên). Từ $0°C$ đến $100°C$ sau khi tan hết: nước lỏng nhận nhiệt, nhiệt độ tăng dần (đoạn dốc lên). Từ $100°C$ đến $120°C$ sau khi hoá hơi hết: hơi nước nhận nhiệt, nhiệt độ tiếp tục tăng.
3
Tại $0°C$ : nước đá đang nóng chảy — nhiệt độ giữ nguyên $0°C$ cho đến khi tan hết. Tại $100°C$ : nước đang hoá hơi (sôi) — nhiệt độ giữ nguyên $100°C$ cho đến khi hoá hơi hết.
Tại $0°C$: nước đá đang nóng chảy — nhiệt độ giữ nguyên $0°C$ cho đến khi tan hết. Tại $100°C$: nước đang hoá hơi (sôi) — nhiệt độ giữ nguyên $100°C$ cho đến khi hoá hơi hết.
4
Trong suốt quá trình chuyển thể ở áp suất không đổi, nhiệt lượng cấp vào chỉ dùng để phá vỡ liên kết phân tử (chuyển từ rắn sang lỏng, từ lỏng sang khí), không làm tăng động năng trung bình của phân tử, nên nhiệt độ không đổi. Vậy đồ thị gồm bốn đoạn dốc lên xen kẽ hai đoạn nằm ngang tại $0°C$ và $100°C$ .
Trong suốt quá trình chuyển thể ở áp suất không đổi, nhiệt lượng cấp vào chỉ dùng để phá vỡ liên kết phân tử (chuyển từ rắn sang lỏng, từ lỏng sang khí), không làm tăng động năng trung bình của phân tử, nên nhiệt độ không đổi. Vậy đồ thị gồm bốn đoạn dốc lên xen kẽ hai đoạn nằm ngang tại $0°C$ và $100°C$.

Ôn tập nội năng và định luật I nhiệt động lực học

Nội năng của một vật là tổng động năng chuyển động hỗn loạn và thế năng tương tác của các phân tử cấu tạo nên vật. Có hai cách làm thay đổi nội năng: thực hiện công (ví dụ xoa hai bàn tay vào nhau, ma sát sinh nhiệt) và truyền nhiệt (ví dụ cầm một cốc nước ấm, nhiệt truyền từ cốc sang tay mà không có công cơ học nào được thực hiện). Định luật I nhiệt động lực học phát biểu: $\Delta U = Q + A$ , trong đó $Q$ là nhiệt lượng hệ nhận được ( $Q>0$ nếu hệ nhận nhiệt, $Q<0$ nếu hệ toả nhiệt) và $A$ là công hệ nhận được ( $A>0$ nếu hệ nhận công, $A<0$ nếu hệ thực hiện công lên bên ngoài — tức khi hệ sinh công, ta lấy $A$ âm trong công thức này).

Nội năng của một vật là tổng động năng chuyển động hỗn loạn và thế năng tương tác của các phân tử cấu tạo nên vật. Có hai cách làm thay đổi nội năng: **thực hiện công** (ví dụ xoa hai bàn tay vào nhau, ma sát sinh nhiệt) và **truyền nhiệt** (ví dụ cầm một cốc nước ấm, nhiệt truyền từ cốc sang tay mà không có công cơ học nào được thực hiện). Định luật I nhiệt động lực học phát biểu: $\Delta U = Q + A$, trong đó $Q$ là nhiệt lượng hệ nhận được ($Q>0$ nếu hệ nhận nhiệt, $Q<0$ nếu hệ toả nhiệt) và $A$ là công hệ nhận được ($A>0$ nếu hệ nhận công, $A<0$ nếu hệ thực hiện công lên bên ngoài — tức khi hệ sinh công, ta lấy $A$ âm trong công thức này).

Ví dụ

Phân loại cách làm thay đổi nội năng và áp dụng định luật I

1
a) Phân loại hai tình huống sau theo cách làm thay đổi nội năng: xoa hai bàn tay vào nhau cho ấm lên; cầm một cốc nước nóng làm ấm bàn tay. b) Một khối khí nhận $500$ J nhiệt lượng và thực hiện công $200$ J lên pit-tông bên ngoài. Tính độ biến thiên nội năng của khối khí.
a) Phân loại hai tình huống sau theo cách làm thay đổi nội năng: xoa hai bàn tay vào nhau cho ấm lên; cầm một cốc nước nóng làm ấm bàn tay. b) Một khối khí nhận $500$ J nhiệt lượng và thực hiện công $200$ J lên pit-tông bên ngoài. Tính độ biến thiên nội năng của khối khí.
2
Xoa hai bàn tay: nội năng tăng do thực hiện công (ma sát). Cầm cốc nước nóng: nội năng bàn tay tăng do truyền nhiệt (không có công cơ học nào tác dụng lên tay).
3
Khối khí nhận nhiệt nên $Q = +500$ J. Khối khí THỰC HIỆN công lên pit-tông (khí sinh công ra bên ngoài), nên theo quy ước của định luật I, công hệ nhận được là $A = -200$ J.
Khối khí nhận nhiệt nên $Q = +500$ J. Khối khí THỰC HIỆN công lên pit-tông (khí sinh công ra bên ngoài), nên theo quy ước của định luật I, công hệ nhận được là $A = -200$ J.
4
$\Delta U = Q + A = 500 + (-200) = 300$ J.
$\Delta U = Q + A = 500 + (-200) = 300$ J.
5
Kết quả dương và hợp lí: khối khí nhận nhiệt nhiều hơn công nó thực hiện, nên nội năng của nó vẫn tăng thêm $300$ J dù đã sinh công ra ngoài. Vậy $\Delta U = 300$ J.
Kết quả dương và hợp lí: khối khí nhận nhiệt nhiều hơn công nó thực hiện, nên nội năng của nó vẫn tăng thêm $300$ J dù đã sinh công ra ngoài. Vậy $\Delta U = 300$ J.

Sai lầm thường gặp

Sai lầm thường gặp: nhầm dấu của công $A$ trong định luật I. Khi đề nói khối khí "thực hiện công lên pit-tông" hay "khối khí sinh công", nghĩa là khí truyền năng lượng RA bên ngoài — trong công thức $\Delta U = Q + A$ phải lấy $A$ âm, chứ không phải cộng thẳng $200$ J như một số em nhầm khi đọc lướt đề. Ngoài ra, đừng nhầm đơn vị Kelvin và Celsius khi thay số — công thức các định luật chất khí ở các bài sau chỉ đúng khi nhiệt độ tính bằng Kelvin.

Luyện tập có hướng dẫn

Luyện tập độc lập

Kiểm tra nhanh

Ghi nhớ

Ba định dạng 2025: nhiều lựa chọn (1 đáp án/4 phương án), đúng/sai (4 ý độc lập, thang điểm 0,1-0,25-0,5-1), trả lời ngắn (tự tính, không đoán được). Nhiệt độ: $T(K)=t(°C)+273$ . Nội năng: $\Delta U=Q+A$ (Q>0 nhận nhiệt, A>0 nhận công). Nhiệt độ không đổi trong lúc chuyển thể.

Ba định dạng 2025: nhiều lựa chọn (1 đáp án/4 phương án), đúng/sai (4 ý độc lập, thang điểm 0,1-0,25-0,5-1), trả lời ngắn (tự tính, không đoán được). Nhiệt độ: $T(K)=t(°C)+273$. Nội năng: $\Delta U=Q+A$ (Q>0 nhận nhiệt, A>0 nhận công). Nhiệt độ không đổi trong lúc chuyển thể.

Bài tiếp theo ôn lại công thức tính nhiệt lượng $Q=mc\Delta t$ và bài toán cân bằng nhiệt — mạch kiến thức thứ hai của Vật lí nhiệt, cũng sẽ được luyện lại đúng theo ba định dạng câu hỏi vừa học ở bài này.