Lí 10 chương 6 day them

CHƯƠNG VI. CƠ SỞ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC
Bài 32. NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG
A. CÁC KIẾN THỨC CẦN NHỚ
I. Nội năng.
1. Nội năng là gì ?
Nội năng của vật là tổng động năng và thế năng của các phân tử cấu tạo nên vật.
Nội năng của một vật phụ thuộc vào nhiệt độ và thể tích của vật : U = f(T, V)
2. Độ biến thiên nội năng.
Là phần nội năng tăng thêm hay giảm bớt đi trong một quá trình.
II. Hai cách làm thay đổi nội năng.
1. Thực hiện công.
Ví dụ: Làm nóng miếng kim loại bằng ma sát
2. Truyền nhiệt.
a) Quá trình truyền nhiệt.
Quá trình làm thay đổi nội năng không có sự thực hiện công gọi là quá trình truyền nhiệt.
Ví dụ: làm nóng miếng kim loại bằng cách nhúng vào nước nóng
b) Nhiệt lượng.
Số đo độ biến thiên nội năng trong quá trình truyền nhiệt là nhiệt lượng.
U = Q
Nhiệt lượng mà một lượng chất rắn hoặc lỏng thu vào hay toả ra khi nhiệt độ thay đổi được
tính theo công thức :Q = mct
B. CÁC DẠNG BÀI TẬP CƠ BẢN
DẠNG BÀI TẬP NHIỆT LƯỢNG. SỰ TRUYỀN NHIỆT
1. Phương pháp giải
* Các công thức
+ Nhiệt lượng: Q = mc(t2 – t1).
+ Phương trình cân bằng nhiệt: Qthu vào = Qtỏa ra.
Để tính các đại lượng trong quá trình truyền nhiệt ta viết biểu thức nhiệt lượng hoặc phương
trình cân bằng nhiệt từ đó suy ra để tính các đại lượng theo yêu cầu bài toán.
58

2. Các ví dụ
Ví dụ 1. Tính nhiệt lượng cần thiết để đun 5 kg nước từ 15 0C đến 100 0C trong một cái thùng
bằng sắt có khối lượng 1,5 kg. Biết nhiệt dung riêng của nước là 4200 J/kg.K; của sắt là 460
J/kg.K.
Lời giải
Nhiệt lượng cần cung cấp:

Q = (mscs + mncn)(t2 – t1) = 1843650 J.

Ví dụ 2. Một bình nhôm khối lượng 0,5 kg chứa 4 kg nước ở nhiệt độ 20 0C. Người ta thả vào
bình một miếng sắt có khối lượng 0,2 kg đã được nung nóng tới 500 0C. Xác định nhiệt độ của
nước khi bắt đầu có sự cân bằng nhiệt. Cho nhiệt dung riêng của nhôm là 896 J/kg.K; của nước
là 4,18.103 J/kg.K; của sắt là 0,46.103 J/kg.K.
Lời giải
Phương trình cân bằng nhiệt:
(mbcb + mncn)(t – t1) = mscs(t2 – t)
t=

ms cs t 2  (mb cb  mn cn )t1
= 22,6 0C.
mb cb  mn cn  ms cs

Ví dụ 3. Một nhiệt lượng kế bằng đồng thau khối lượng 128 g chứa 210 g nước ở nhiệt độ 8,4
0
C. Người ta thả một miếng kim loại khối lượng 192 g đã nung nóng tới 100 0C vào nhiệt lượng
kế. Xác định nhiệt dung riêng của chất làm miếng kim loại, biết nhiệt độ khi bắt đầu có sự cân
bằng nhiệt là 21,5 0C. Cho nhiệt dung riêng của nước là 4,18.103 J/kg.K; của đồng thau là
0,128.103 J/kg.K.
Lời giải

Phương trình cân bằng nhiệt:

(mdcd + mncn)(t – t1) = mklckl(t2 – t)
 ckl =

(md cd  mn cn )(t  t1 )
= 777 J/kg.K.
mkl (t 2  t )

Ví dụ 4. Người ta bỏ một miếng hợp kim chì và kẽm có khối lượng 50 g ở nhiệt độ 136 0C vào
một nhiệt lượng kế có nhiệt dung 50 J/K chứa 100 g nước ở 14 0C. Xác định khối lượng của kẽm
và chì trong hợp kim trên. Biết nhiệt độ khi có sự cân bằng nhiệt trong nhiệt lượng kế là 18 0C.
Cho nhiệt dung riêng của nước là 4180 J/kg.K; của kẻm là 337 J/kg.K; của chì là 126 J/kg.K.
Lời giải

Phương trình cân bằng nhiệt:

(Cnlk + mncn)(t – t1) = (mkck + (mhk – mk)cch)(t2 – t)
 mk =

(Cnlk  mn cn )(t  t1 )  mhk cch (t 2  t )
= 0,045 kg = 45 g;
(ck  cch )(t 2  t )

mch = mhk – mk = 5 g.
59


Ví dụ 5. Để xác định nhiệt độ của một lò nung, người ta đưa vào lò một miếng sắt có khối lượng

22,3 g. Khi miếng sắt có nhiệt độ bằng nhiệt độ của lò, người ta lấy ra và thả ngay vào một nhiệt
lượng kế có khối lượng 200 g có chứa 450 g nước ở nhiệt độ 15 0C thì nhiệt độ của nước trong
nhiệt lượng kế tăng lên đến 22,5 0C. Xác định nhiệt độ của lò. Cho nhiệt dung riêng của sắt là
478 J/kg.K; của chất làm nhiệt lượng kế là 418 J/kg.K; của nước là 4,18.103 J/kg.K.
Lời giải
Phương trình cân bằng nhiệt:
(mnlkcnlk + mncn)(t – t1) = mscs(t2 – t)
 t2 =

(mnlk cnlk  mn cn )(t  t1 )
+ t = 1405 0K.
ms c s

Ví dụ 6 Thả một quả cầu bằng nhôm khối lượng 0,105kg được đun nóng tới 142 0C vào một cốc
đựng nước ở 200C, biết nhiệt độ khi có sự cân bằng nhiệt là 42 0C. Tính khối lượng của nước
trong cốc, biết nhiệt dung riêng của nước là 880J/kg.K và của nước là 4200J/kg.K.
Lời giải
- Nhiệt lượng do miếng nhôm tỏa ra
Q1 = m1c1(142– 42)
- Nhiệt lượng do nước thu vào:
Q2 = m2c2(42 - 20)
- Theo PT cân bằng nhiệt:
Q1 = Q2
� m1c1(142– 42)=m2c2(42 - 20)
� m2 

mc
1 1.100
22.4200

 0,1kg

1. Bài tập vận dụng
Bài 6.1: Người ta bỏ 1 miếng hợp kim chì và kẽm có khối lượng 50g ở t = 136 0C vào 1 nhiệt
lượng kế có nhiệt dung là 50 J/K chứa 100g nước ở 14 0C. Xác định khối lượng của kẽm và chì
trong hợp kim trên, biết nhiệt độ khi cân bằng trong nhiệt lượng kế là 18 0C. Bỏ qua sự trao đổi
nhiệt với mt nên ngoài, CZn = 377 J/kg.K, CPb = 126 J/Kg.K.
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………

60


Bài 6.2: Để xác định nhiệt độ của 1 cái lò, người ta đưa vào một miếng sắt m = 22,3g. Khi
miếng sắt có nhiệt độ bằng nhiệt độ của lò, người ta lấy ra và thả ngay vào nhiệt lượng kế chứa
450g nước ở 150C, nhiệt độ của nước tăng lên tới 22,50C.
a. Xác định nhiệt độ của lò.
b. Trong câu trên người ta đã bỏ qua sự hấp thụ nhiệt lượng kế, thực ra nhiệt lượng kế có m
= 200g.
Biết CFe = 478 J/kg.K, CH 2O = 4180 J/kg.K, CNLK = 418 J/kg.K.
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
Bài 6.3: Một cốc nhôm m = 100g chứa 300g nước ở nhiệt độ 200C. Người ta thả vào cốc nước
một thìa đồng khối lượng 75g vừa rút ra từ nồi nước sôi 1000C. Xác định nhiệt độ của nước
trong cốc khi có sự cân bằng nhiệt. Bỏ qua các hao phí nhiệt ra ngoài. Lấy CAl = 880 J/kg.K, Ccu
= 380 J/kg.K, CH 2O = 4190 J/kg.K.
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
Bài 6.4: Người ta thả miếng đồng m = 0,5kg vào 500g nước. Miếng đồng nguội đi từ 800C đến
200C. Hỏi nước đã nhận được một nhiệt lượng bao nhiêu từ đồng và nóng lên thêm bao nhiêu
độ? Lấy Ccu = 380 J/kg.K, CH 2O = 4190 J/kg.K.
……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
61


……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
Bài 6.5: Trộn 3 chất lỏng không tác dụng hoá học lẫn nhau. Biết m1 = 1kg, m2 = 10kg, m3 = 5kg,
t1 = 60C, t2 = - 400C, t3 = 600C, C1 = 2 KJ/kg.K, C2 = 4 KJ/kg.K, C3 = 2 KJ/kg.K. Tìm nhiệt độ
khi cân bằng.
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
Bài 6.6: Thả một quả cầu nhôm m = 0,15kg được đun nóng tới 1000C vào một cốc nước ở 200C.

Sau một thời gian nhiệt độ của quả cầu và của nước đều bằng 250C. Tính khối lượng nước, coi
như chỉ có quả cầu và nước truyền nhiệt cho nhau, CAl = 880 J/kg.K, CH 2O = 4200 J/kg.K.
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
Bài 6.7: Để xác định nhiệt dung riêng của 1 kim loại, người ta bỏ vào nhiệt lượng kế chứa 500g
nước ở nhiệt độ 150C một miếng kim loại có m = 400g được đun nóng tới 1000C. Nhiệt độ khi

62


có sự cân bằng nhiệt là 200C. Tính nhiệt dung riêng của kim loại. Bỏ qua nhiệt lượng làm nóng
nhiệt lượng kế và không khí. Lấy CH 2O = 4190 J/kg.K.
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
Bài 6.8: Một bình nhôm có khối lượng 0,5kg chứa 0,118kg nước ở nhiệt độ 20 oC. Người ta thả
vào bình một miếng sắt có khối lượng 0,2kg đã được đun nóng tới nhiệt độ 75 oC. Xác định nhiệt
độ của nước khi bắt đầu có sự cân bằng nhiệt.Cho biết nhiệt dung riêng của nhôm là 920J/kgK;
nhiệt dung riêng của nước là 4180J/kgK; và nhiệt dung riêng của sắt là 460J/kgK. Bỏ qua sự
truyền nhiệt ra môi trường xung quanh.
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
Bài 6.9: Một cốc nhôm có khối lượng 120g chứa 400g nước ở nhiệt độ 24 oC. Người ta thả vào
cốc nước một thìa đồng khối lượng 80g ở nhiệt độ 100 oC. Xác định nhiệt độ của nước trong cốc
khi có sự cân bằng nhiệt. Biết nhiệt dung riêng của nhôm là 880 J/Kg.K, của đồng là 380 J/Kg.K
và của nước là 4,19.103. J/Kg.K.
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
Bài 6.10: Một nhiệt lượng kế bằng đồng khối lượng m1 = 100g có chứa m2 = 375g nước ở nhiệt
độ 25oC. Cho vào nhiệt lượng kế một vật bằng kim loại khối lượng m 3 =400g ở 90oC. Biết nhiệt
63


độ khi có sự cân bằng nhiệt là 30oC. Tìm nhiệt dung riêng của miếng kim loại. Cho biết nhiệt
dung riêng của đồng là 380 J/Kg.K, của nước là 4200J/Kg.K.
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
C. TRẮC NGHIỆM CỦNG CỐ
Bài 6.11: Nội năng của một vật là
A. tổng động năng và thế năng của vật.
B. tổng động năng và thế năng của các phân tử cấu tạo nên vật.
C. tổng nhiệt lượng và cơ năng mà vật nhận được trong quá trình truyền nhiệt và thực hiện
công.
D. nhiệt lượng vật nhận được trong quá trình truyền nhiệt.
Bài 6.12: Câu nào sau đây nói về nội năng là không đúng?
A. Nội năng là một dạng năng lượng.
B. Nội năng có thể chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác.
C. Nội năng là nhiệt lượng.
D. Nội năng của một vật có thể tăng lên hoặc giảm đi.
Bài 6.13: Nhiệt độ của vật giảm là do các nguyên tử, phân tử cấu tạo nên vật

A. ngừng chuyển động.

B. nhận thêm động năng.

C. chuyển động chậm đi.

D. va chạm vào nhau.

Bài 6.14 : Nhiệt độ của vật không phụ thuộc vào yếu tố nào sau đây?
A. Khối lượng của vật.
B. Vận tốc của các phân tử cấu tạo nên vật.
C. Khối lượng của từng phân tử cấu tạo nên vật.
D. Khoảng cách giữa các phân tử cấu tạo nên vật.
Bài 6.15 : Câu nào sau đây nói về sự truyền nhiệt là không đúng?
A. Nhiệt vẫn có thể truyền từ vật lạnh hơn sang vật nóng hơn.
64


B. Nhiệt không thể tự truyền từ vật lạnh hơn sang vật nóng hơn.
C. Nhiệt có thể tự truyền từ vật nóng hơn sang vật lạnh hơn.
D. Nhiệt có thể tự truyền giữa hai vật có cùng nhiệt độ.
Bài 6.16: Cách làm này sau đây không làm thay đổi nội năng của khối khí:
A. truyền nhiệt.
B. Nén khối khí.
C. Cho khối khí dãn đẳng nhiệt.
D. Cho khối khí nhả nhiệt ra bên ngoài.
Bài 6.17: Chọn phát biểu sai.
A. Đơn vị của nhiệt lượng cũng là đơn vị của nội năng.
B. Một vật lúc nào cũng có nội năng, do đó lúc nào cũng có nhiệt lượng.
C. Nhiệt lượng là số đo biến đổi nội năng của vật trong quá trình nhiệt.

D. Nhiệt lượng không phải là nội năng.
Bài 6.18 : Công thức tính nhiệt lượng là
A. Q mct .
B. Q ct .
C. Q mt .
D. Q mc .
Bài 6.19 : Câu nào sau đây nói về nội năng không đúng?
A. Nội năng là một dạng năng lượng.
B. Nội năng là nhiệt lượng.
C. Nội năng có thể chuyển hoá thành các dạng năng lượng khác.
D. Nội năng của một vật có thể tăng lên, hoặc giảm đi.
Bài 6.20 : Câu nào sau đây nói về nhiệt lượng là không đúng?
A. Nhiệt lượng là số đo độ tăng nội năng của vật trong quá trình truyền nhiệt.
B. Một vật lúc nào cũng có nội năng, do đó lúc nào cũng có nhiệt lượng.
C. Đơn vị của nhiệt lượng cũng là đơn vị của nội năng.
D. Nhiệt lượng không phải là nội năng.
BÀI 33 CÁC NGUYÊN LÍ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC
A. CÁC KIẾN THỨC CẦN NHỚ
1.

Nguyên lí I nhiệt động lực học.

Độ biến thiên nội năng của một 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 thực hiện công.
Q> 0: hệ nhận nhiệt; Q< 0: hệ truyền nhiệt.
2. Nguyên lí II nhiệt động lực học.
a) Cách phát biểu của Clau-di-út.

Nhiệt không thể tự truyền từ một vật sang một vật nóng hơn.
65


b) Cách phát biểu của Các-nô.
Động cơ nhiệt không thể chuyển hoá tất cả nhiệt lượng nhận được thành công cơ học.
+ Hiệu suất của động cơ nhiệt: H =

| A | Q1  | Q2 |

< 1.
Q1
Q1

B. CÁC DẠNG BÀI TẬP
Dạng 1: Bài tập các nguyên lí của nhiệt động lực học. Hiệu suất động cơ nhiệt
1. Phương pháp giải
+ Để tính các đại lượng trong quá biến đổi nội năng ta viết biểu thức của nguyên lý I từ đó suy
ra để tính các đại lượng theo yêu cầu bài toán. Trong biểu thức của nguyên lí I lưu ý lấy đúng
dấu của A và Q.
+ Để tính các đại lượng có liên quan đến hiệu suất động cơ nhiệt ta viết biểu thức hiệu suất động
cơ từ đó suy ra để tính các đại lượng theo yêu cầu bài toán.
+ Nguyên lí I nhiệt động lực học: U = A + Q.
Quy ước dấu: Q > 0: hệ nhận nhiệt lượng; Q < 0: hệ truyền nhiệt lượng; A > 0: hệ nhận công; A
< 0: hệ thực hiện công.
+ Công của hệ chất khí trong quá trình đẵng áp:
A = pV = p(V2 – V1).
+ Hiệu suất của động cơ nhiệt: H =

| A | Q1  | Q2 |


< 1.
Q1
Q1

2. Các ví dụ
Ví dụ 1: Một bình kín chứa 2g khí lý tưởng ở 200C được đun nóng đẳng tích để áp suất khí tăng
lên 2 lần.
a. Tính nhiệt độ của khí sau khi đun.
b. Tính độ biến thiên nội năng của khối khí, cho biết nhiệt dung riêng đẳng tích khí là 12,3.103
J/kg.K
Lời giải
a. Trong quá trình đẳng tích thì:

p1 p2

, nếu áp suất tăng 2 lần thì áp nhiệt độ tăng 2 lần, vậy:
T1 T2

T2 = 2T1 = 2.(20 + 273) = 586K, suy ra t2 = 3130C
b. Theo nguyên lý I thì: U = A + Q
do đây là quá trình đẳng tích nên A = 0, Vậy U = Q = mc.(t2 – t1) = 7208J
Ví dụ 2: Một khối khí có thể tích 10 lít ở áp suất 2.10 5N/m2 được nung nóng đẳng áp từ 30 oC
đến 1500C. Tính công do khí thực hiện trong quá trình trên.
Lời giải
66


Trong quá trình đẳng áp, ta có:
V2 T2

T
423

� V2  2 .V1  10.
 13,96l
V1 T1
T1
303
Công do khí thực hiện là:

A  p.V  p. V2  V1   2.105. 13,96  10 .103  792J

Ví dụ 3: Một động cơ nhiệt lý tưởng hoạt động giữa hai nguồn nhiệt 100 oC và 25,4oC, thực hiện
công 2kJ.
a. Tính hiệu suất của động cơ, nhiệt lượng mà động cơ nhận từ nguồn nóng và nhiệt lượng mà
nó truyền cho nguồn lạnh.
b. Phải tăng nhiệt độ của nguồn nóng lên bao nhiêu để hiệu suất động cơ đạt 25%?
Lời giải
a. Hiệu suất của động cơ:
H

T1  T2
T1



373 298,4
 0,2  2%
373

- Suy ra, nhiệt lượng mà động cơ nhận từ nguồn nóng là:
Q1 

A
 10kJ
H

- Nhiệt lượng mà động cơ truyền cho nguồn lạnh:
Q2 = Q1 – A = 8kJ
b. Nhiệt độ của nguồn nóng để có hiệu suất 25%.
T
T2
298,4
H /  1 2/ � T1/ 

 398K � t  T1/  273  125oC.
/
1 0,25
T1
1 H
Ví dụ 4: Một máy hơi nước có công suất 25KW, nhiệt độ nguồn nóng là t 1 = 2200C, nguồn lạnh
là t2 = 620C. Biết hiệu suất của động cơ này bằng 2/3 lần hiệu suất lí tưởng ứng với 2 nhiệt độ
trên. Tính lượng than tiêu thụ trong thời gian 5 giờ. Biết năng suất tỏa nhiệt của than là q =
34.106J.
Lời giải
- Hiệu suất cực đại của máy là:
T T
H Max  1 2 = 0,32
T1
- Hiệu suất thực của máy là: H = 2/3HMax = 2/3.0,32 = 0,21

- Công của máy thực hiện trong 5h: A =P.t
- Nhiệt lượng mà nguồn nóng của máy nhận là:
A
A P.t
H   Q1  
2,14.19 9 J
Q1
H H
- Khối lượng than cần sử dụng trong 5h là: m 

Q1
q

 62,9kg

Ví dụ 5: một khối khí có áp suất p = 100N/m 2 thể tích V1 = 4m3, nhiệt độ t1 = 270C được nung
nóng đẳng áp đến nhiệt độ t2 = 870C. Tính công do khí thực hiện.
Lời giải
Từ phương trình trạng thái khí lý tưởng:

p1V1 p2V2 p2V2  p1V1


(P = P1= P2)
T1
T2
T2  T1
67

Nên:

p1V1 P (V2  V1 )
pV

� p (V2  V1 )  1 1 (T2  T1 )
T1
T2  T1
T1

Vậy: A 

pV1
(T2  T1 ) , trong đó: T1 = 300K, T2 = 360K, p = 100N/m2, V1 = 4m3.
T1

100.4(360  300)
 80 J
300
3. Bài tập vận dụng
Do đó: A 

Bài 6.21. Người ta thực hiện công 200 J để nén khí trong một xilanh. Tính độ biến thiên nội
năng của khí, biết khí truyền ra môi trường xung quanh nhiệt lượng 40 J.
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
Bài 6.22 Khi truyền nhiệt lượng 6.106 J cho khí trong một xilanh hình trụ thì khí nở ra đẩy pittông làm thể tích của khí tăng thêm 0,5 m3. Tính độ biến thiên nội năng của khí. Biết áp suất của
khí là 8.106 N/m2 và coi áp suất này không đổi trong quá trình khí thực hiện công.
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
Bài 6.23. Một lượng khí lí tưởng chứa trong một xilanh có pit-tông chuyển động được. Các
thông số trạng thái ban đầu của khí là 10 dm 3;
100 kPa; 300 K. Khí được làm lạnh theo một
3
quá trình đẵng áp tới khi thể tích còn 6 dm . Xác định nhiệt độ cuối cùng của khí và tính công
mà chất khí thực hiện được.
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
Bài 6.24 Người ta cung cấp nhiệt lượng 1,5 J cho chất khí đựng trong xilanh nằm ngang. Chất
khí nở ra đẩy pit-tông đi một đoạn 5 cm. Tính độ biến thiên nội năng của chất khí. Biết lực ma
sát giữa pit-tông và xilanh có độ lớn là 20 N.
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
Bài 6.25 Một động cơ nhiệt có hiệu suất 25%, công suất 30 kW. Tính nhiệt lượng mà nó tỏa ra
cho nguồn lạnh trong 5 giờ làm việc liên tục.
68

……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
Bài 6.26. Tính công suất của một động cơ ôtô nếu trong thời gian 4 giờ chạy liên tục ôtô tiêu thụ
hết 60 lít xăng. Biết hiệu suất của động cơ là 32%, năng suất tỏa nhiệt của xăng là 46.10 6 J/kg và
khối lượng riêng của xăng là 0,7 kg/dm3.
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
C. TRẮC NGHIỆM CỦNG CỐ
Bài 6.27. Trong quá trình chất khí nhận nhiệt và sinh công thì Q và A trong hệ thức U = A + Q
phải có giá trị nào sau đây?
A. Q < 0 và A > 0.

B. Q > 0 và A > 0.

C. Q > 0 và A < 0.

D. Q < 0 và A < 0.

Bài 6.28. Trường hợp nào sau ứng với quá trình đẵng tích khi nhiệt độ tăng?
A. U = Q với Q > 0.

B. U = Q + A với A > 0.

C. U = Q + A với A < 0.

D. U = Q với Q < 0.

Bài 6.29. Một khối khí được truyền một nhiệt lượng 2000 J thì khối khí dãn nở và thực hiện
được một công 1500 J. Tính độ biến thiên nội năng của khối khí.
A. 500 J.

B. 3500 J.

C. – 3500 J.

D. – 500 J.

……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
Bài 6.30. Hệ thức nào sau đây phù hợp với quá trình làm lạnh khí đẵng tích?
A. U = Q với Q > 0.

B. U = Q với Q < 0.

C. U = A với A > 0.

D. U = A với A < 0.
69


Bài 6.31. Khí thực hiện công trong quá trình nào sau đây?
A. Nhiệt lượng khí nhận được lớn hơn độ tăng nội năng của khí.
B. Nhiệt lượng khí nhận được nhỏ hơn độ tăng nội năng của khí.
C. Nhiệt lượng khí nhận được bằng độ tăng nội năng của khí.
D. Nhiệt lượng khí nhận được lớn hơn hoặc bằng độ tăng nội năng của khí.
Bài 6.32. Người ta thực hiện công 100 J để nén khí trong một xilanh. Tính độ biến thiên nội
năng của khí, biết khí truyền ra môi trường xung quanh nhiệt lượng 20 J.
A. 120 J.

B. 100 J.

C. 80 J.

D. 60 J.

……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
Bài 6.33. Người ta truyền cho khí trong xi lanh một nhiệt lượng 200 J. Khí nở ra và thực hiện
công 140 J đẩy pit-tông lên. Tính độ biến thiên nội năng của khí.
A. 340 J.

B. 200 J.

C. 170 J.

D. 60 J.

……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
Bài 6.34. Tính nhiệt lượng cần cung cấp để đun nóng 5 kg nước từ nhiệt độ 20 0C lên 100 0C.
Biết nhiệt dung riêng của nước là 4,18.103 J/kg.K.
A. 1672.103 J.

B. 1267.103 J. C. 3344.103 J. D. 836.103 J.

……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
Bài 6.35. Tính nhiệt lượng tỏa ra khi 1 miếng sắt có khối lượng 2 kg ở nhiệt độ 500 0C hạ xuống
còn 40 0C. Biết nhiệt dung riêng của sắt là
478 J/kg.K.
A. 219880 J.

B. 439760 J. C. 879520 J.

D. 109940 J.

……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………

70


……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
Bài 6.36. Một khối khí lí tưởng chứa trong một xilanh có pit-tông chuyển động được. Lúc đầu
khối khí có thể tích 20 dm3, áp suất 2.105 Pa. Khối khí được làm lạnh đẵng áp cho đến khi thể
tích còn 16 dm3. Tính công mà khối khí thực hiện được.
A. 400 J.

B. 600 J.

C. 800 J.

D. 1000 J.

……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
Bài 6.37 Trường hợp nào sau đây ứng với quá trình đẳng tích khi nhiệt độ tăng?
A. U = Q với Q >0 .

B. U = Q + A với A > 0.

C. U = Q + A với A < 0.
D. U = Q với Q < 0.
Bài 6.38 Biết nhiệt dung của nước xấp xỉ là 4,18.103 J/(kg.K). Nhiệt lượng cần cung cấp cho 1
kg nước ở 200C sôi là :
A. 8.104 J.
B. 10. 104 J.
C. 33,44. 104 J.
D. 32.103 J.
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
Bài 6.39 Nhiệt lượng cần cung cấp cho 0,5 kg nước ở 00 C đến khi nó sôi là bao nhiêu? Nếu biết
nhiệt dung của nước là xấp xỉ 4,18.103J/(kg.K).
A. 2,09.105J.
B. 3.105J.
C.4,18.105J.
D. 5.105J.
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
Bài 6.40 Người ta cung cấp cho khí trong một xilanh nằm ngang nhiệt lượng 2 J. Khí nở ra đẩy
pit-tông đi một đoạn 5cm với một lực có độ lớn là 20N. Độ biến thiên nội năng của khí là:
A. 1J.
B. 0,5J.
C. 1,5J.
D. 2J.

……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
Bài 6.41 Người ta thực hiện công 100J để nén khí trong một xilanh. Biết khí truyền ra môi
trường xung quanh nhiệt lượng 20J độ biến thiên nội năng của khí là:
71


A. 80J.
B. 100J.
C. 120J.
D. 20J.
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
Bài 6.42 Người ta truyền cho khí trong xilanh nhiệt lượng 100J. Khí nở ra thực hiện công 70J
đẩy pittông lên. Độ biến thiên nội năng của khí là:
A. 20J.
B. 30J.
C. 40J.
D. 50J.
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………

Bài 6.43 Truyền nhiệt lượng 6.106 J cho khí trong một xilanh hình trụ, khí nở ra đẩy pittông
chuyển động làm thể tích của khí tăng thêm 0,5m3. Biết áp suất của khí là 8.106 N/m2 và coi áp
suất này không đổi trong qúa trình khí thực hiện công. Độ biến thiên nội năng của khí là:
A. 1. 106 J.
B. 2.106 J.
C. 3.106 J.
D. 4.106 J.
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
Bài 6.44: Chọn phát biểu đúng:
A. Trong quá trình đẳng tích, nhiệt lượng mà chất khí nhận được dùng làm tăng nội năng và
thực hiện công.
B. Độ biến thiên nội năng của vật bằng tổng đại số công và nhiệt lượng mà vật nhận được.
C. Động cơ nhiệt chuyển hóa tất cả tất cả nhiệt lượng nhận được thành công cơ học.
D. Nhiệt có thể tự truyền từ vật lạnh hơn sang vật nóng hơn.
Bài 6.45: Trong một quá trình biến đổi, khối khí không thực hiện công. Quá trình đó là quá trình
gì?
A. Đẳng áp.
B. Đẳng tích.
C. Đẳng nhiệt.
D. Bất kỳ.
Bài 6.46: Trong một quá trình biến đổi, nội năng của khối khí không thay đổi. Quá trình đó là
quá trình gì?
A. Đẳng áp.
B. Đẳng tích.
C. Đẳng nhiệt.
D. Bất kỳ.
Bài 6.47: Định luật, nguyên lý vật lý nào cho phép ta giải thích hiện tượng chất khí nóng lên khi

bị nén nhanh (ví dụ không khí bị nén trong chiếc bơm xe đạp)?
A. Định luật bảo toàn cơ năng.
B. Nguyên lý I nhiệt động lực học.
C. Nguyên lý II nhiệt động lực học.
D. Định luật bảo toàn động lượng.
Bài 6.48: Theo nguyên lý I nhiệt động lực học, độ biến thiên nội năng của một khối khí bằng:
A. công mà khối khí nhận được.
72


B. nhiệt lượng mà khối khí nhận được.
C. tổng đại số công và nhiệt mà khối khí nhận được.
D. tổng công và nhiệt mà khối khí nhận được.
Bài 6.49: Trong quá trình chất khí nhả nhiệt và nhận công thì A và Q trong biểu thức:
U  A  Q , dấu của A và Q là:
A. Q <0, A > 0.
B. Q < 0, A < 0.
C. Q > 0, A > 0.
D. Q > 0, A < 0.
Bài 6.50: Trong quá trình chất khí nhận nhiệt và sinh công thì A và Q trong biểu thức:
U  A  Q , dấu của A và Q là:
A < 0, A > 0.
B. Q > 0, A < 0.
C. Q > 0, A > 0.
D. Q < 0, A < 0.
Bài 6.51: Trong các hệ thức sau, hệ thức nào biểu diễn cho quá trình nung nóng đẳng tích một
lượng khí?
A. U  0 .
B. U  Q .
C. U  A  Q .

D. U  A .
Bài 6.52: Trong một chu trình của động cơ nhiệt lý tưởng, chất khí thực hiện một công bằng
2.103J và truyền cho nguồn lạnh một nhiệt lượng bằng 6.103J. Hiệu suất của động cơ đó bằng:
A. 33%.
B. 80%.
C. 65%.
D. 25%.
Bài 6.53: Chọn phát biểu đúng:
A. Độ biến thiên nội năng của một vật là độ biến thiên nhiệt độ của vật đó.
B. Nội năng còn gọi là nhiệt lượng.
C. Nội năng là phần năng lượng vật nhận được hay mất đi trong quá trình truyền nhiệt.
D. Có thể làm thay đổi nội năng của vật bằng cách thực hiện công.
Bài 6.54: Trong các hệ thức sau, hệ thức nào biểu diễn cho quá trình nung nóng khí trong bình
kín khi bỏ qua sự nở vì nhiệt của bình?
A. U  0 .
B. U  A  Q .
C. U  Q .
D. U  A .
Bài 6.55: Hệ thức U  A  Q với A > 0, Q < 0 diễn tả cho quá trình nào của chất khí?
A. Nhận công và tỏa nhiệt.
B. Nhận nhiệt và sinh công.
C. Tỏa nhiệt và nội năng giảm.
D. Nhận công và nội năng giảm.
Bài 6.56: Trường hợp nào dưới đây ứng với quá trình đẳng tích khi nhiệt độ tăng?
A. U  Q; Q  0 .
B. U  A  Q; A  0; Q  0 .
C. U  A; A  0 .
D. U  A  Q; A  0; Q  0 .
Bài 6.57: Hệ thức nào sau đây phù hợp với quá trình làm lạnh đẳng tích:
A. U  A, A  0 .

B. U  Q, Q  0 .
C. U  A, A  0 .
D. U  Q, Q  0 .
Bài 6.58: Phát biểu nào sau đây phù hợp với nguyên lý II nhiệt động lực học?
A. Độ tăng nội năng của vật bằng tổng công và nhiệt lượng mà vật nhận được.
B. Động cơ nhiệt chuyển hóa tất cả nhiệt lượng nhận được thành công cơ học.
C. Nhiệt lượng không thể tự nó truyền từ một vật sang vật nóng hơn.
D. Nhiệt lượng truyền cho vật làm tăng nội năng của vật và biến thành công mà vật thực hiện
được.
Bài 6.59: Trong quá trình biến đổi đẳng tích thì hệ có thể:
A. nhận công và nội năng tăng.
B. nhận nhiệt và nội năng tăng.
C. nhận nhiệt và sinh công.
D. nhận công và truyền nhiệt.
Bài 6.60: Thực hiện công 100J để nén khí trong xy lanh và khí truyền ra môi trường một nhiệt
lượng 20J. Kết luận nào sau đây là đúng:
73


A. Nội năng của khí tăng 80J.
B. Nội năng của khí tăng 120J.
C. Nội năng của khí giảm 80J.
D. Nội năng của khí giảm 120J.
Bài 6.61: Hiệu suất của một động cơ nhiệt là 40%, khi nguồn nóng cung cấp một nhiệt lượng
800J, động cơ nhiệt thực hiện một công:
A. 2kJ.
B. 320J.
C. 800J.
D. 480J.
Bài 6.62: Hiệu suất của động cơ nhiệt là 40%, nhiệt lượng nguồn nóng cung cấp là 800J, động

cơ nhiệt thực hiện một công:
A. 480J.
B. 2kJ.
C. 800J.
D. 320J.
Bài 6.63: Người ta thực hiện một công 100J lên một khối khí và truyền cho khối khí một nhiệt
lượng 40J. Độ biến thiên nội năng của khí là:
A. 60J và nội năng giảm.
B. 140J và nội năng tăng.
C. 60J và nội năng tăng.
D. 140J và nội năng giảm.
Bài 6.64: Chất khí trong xy lanh nhận nhiệt hay tỏa nhiệt một lượng là bao nhiêu nếu như thực
hiện công 40J lên khối khí và nội năng khối khí tăng thêm 20J?
A. Khối khí tỏa nhiệt 20J.
B. Khối khí nhận nhiệt 20J.
C. Khối khí tỏa nhiệt 40J.
D. Khối khí nhận nhiệt 40J.
Bài 6.65: Một động cơ nhiệt thực hiện một công 400J khi nhận từ nguồn nóng một nhiệt lượng
1kJ. Hiệu suất của động cơ nhiệt là:
A. 35%.
B. 25%.
C. 45%.
D. 40%.
Bài 6.66: Một động cơ nhiệt có hiệu suất 30%. Trong mỗi chu trình làm việc, tác nhân truyền
cho nguồn lạnh một nhiệt lượng 240J. Công mà động cơ thực hiện trong mỗi chu trình bằng:
A. 72J.
B. 103J.
C. 560J.
D. 800J.
Bài 6.67: Người ta thực hiện một công 100J để nén khí trong xy lanh. Biết rằng nội năng của

khí tăng thêm 10J. Chọn kết luận đúng.
A. Khí truyền nhiệt là 110J.
B. Khí nhận nhiệt là 90J.
C. Khí truyền ra môi trường xung quanh nhiệt lượng 110J.
D. Khí truyền ra môi trường xung quanh nhiệt lượng 90J.
Bài 6.68: Chất khí trong xy lanh nhận nhiệt hay tỏa nhiệt một lượng là bao nhiêu nếu như thực
hiện công 170J lên khối khí và nội năng khối khí tăng thêm 170J?
A. Khối khí nhận nhiệt 340J.
B. Khối khí nhận nhiệt 170J.
C. Khối khí tỏa nhiệt 340J.
D. Khối khí không trao đổi nhiệt với môi trường.
Bài 6.69: Trong quá trình đẳng tích, nội năng của khí giảm 10J.
A. Khí nhận nhiệt 20J và sinh công 10J.
B. Khí nhả nhiệt 20J và nhận công 10J.
C. Khí nhả nhiệt lượng 10J.
D. Khí nhận nhiệt lượng 10J.
Bài 6.70: Cách làm nào sau đây không thể nâng cao hiệu suất của động cơ nhiệt:
A. Tăng nhiệt độ nguồn nóng.
B. Giảm nhiệt độ nguồn lạnh.
C. Tăng hiệu nhiệt độ hai nguồn.
D. Cấp thêm nhiên liệu cho động cơ.
Bài 6.71: Một động cơ nhiệt hoạt động giữa hai nguồn nhiệt có nhiệt độ 40 0C và 3600C. Hiệu
suất lớn nhất của động cơ bằng:
A. 50,1%.
B. 88,9%.
C. 11,1%.
D. 49,9%.
Bài 6.72: Một động cơ nhiệt nhận từ nguồn nóng một nhiệt lượng 1200J và truyền cho nguồn
lạnh một nhiệt lượng 900J. Hiệu suất của động cơ là:
A. lớn hơn 75%.

B. 75%.
C. 25%.
D. nhỏ hơn 25%.
74


Bài 6.73: Một động cơ nhiệt lý tưởng làm việc ở hai nguồn nhiệt có nhiệt độ chênh lệch nhau
2500C. Biết nhiệt độ nguồn nóng gấp 6 lần nhiệt độ nguồn lạnh, hiệu suất của động cơ bằng:
A. 52,4%.
B. 43,6%.
C. 83,3%.
D. 16,7%.
Bài 6.74: Một động cơ nhiệt lý tưởng làm việc với hai nguồn nhiệt có nhiệt độ T 1 = 1,6T2. Hiệu
suất của động cơ bằng:
A. 62,5%.
B. 60,0%.
C. 37,5%.
D. 23,1%.
Bài 6.75: Một máy làm lạnh có hiệu năng bằng 4, mỗi giờ, máy tiêu thụ một công 5.10 6J. Nhiệt
lượng máy lấy từ nguồn lạnh trong mỗi giờ bằng:
A. 1,25.106J.
B. 2.107J.
C. 6,25.106J.
D. 1,5.107J.
Bài 6.75: Một khối khí lý tưởng thực hiện quá trình
như trên đồ thị. Công mà khối khí trao đổi với môi
trường là:
A. 0,6kJ.
B. 0,9kJ.
C. 1,5kJ.

D. 1,2kJ.
Bài 6.76: Một mol khí lý tưởng thực hiện quá trình như
trên đồ thị. Công mà khối khí trao đổi với môi trường
là:
A. 208kJ.
B. 2,493kJ.
C. 2,7kJ.
D. Không tính được.
Bài 6.77: Một mol khí lý tưởng thực hiện quá trình như
trên đồ thị. Công mà khối khí trao đổi với môi trường
là:
A. 80kJ.
B. 200kJ.
C. 400kJ.
D. Không tính được.
Bài 6.78: Một khối khí lý tưởng chứa 1,4 mol khí thực
hiện quá trình như hình vẽ. Biết nhiệt lượng mà khối
khí nhận được trong quá trình là 1154J. Độ biến thiên
nội năng của khối khí bằng:
A. 689kJ.
B. 465kJ.
C. 1154kJ.
D. Không tính được.
Bài 6.79: Nội năng của khối khí tăng 10J khi truyền cho khối khí một nhiệt lượng 30J. Khi đó
khối khí đã:
A. sinh công là 40J.
B. nhận công là 20J.
C. thực hiện công là 20J.
D. nhận công là 40J.
Bài 6.80: Người ta truyền cho khí trong xy lanh nhiệt lượng 100J. Khí nở ra thực hiện công 70J

đẩy pittong lên. Độ biến thiên nội năng của khí là:
A. -30J.
B. 170J.
C. 30J.
D. -170J.
Bài 6.81: Trong một xy lanh kín có giam 16g khí oxi. Cung cấp cho khối khí trong xy lanh một
nhiệt lượng 291J thì nó dãn nở đẳng áp, nhiệt độ tăng từ 300K đến 320K. Độ biến thiên nội
năng của khối khí bằng:
A. 125J.
B. 291J.
C. 83J.
D. 208J.
Bài 6.82: Trong một xy lanh kín có giam một lượng khí lý tưởng đang ở áp suất 1atm, thể tích 5
lít. Cung cấp cho khối khí trong xy lanh một nhiệt lượng 240J thì nó dãn nở đẳng áp, thể tích
tăng đến 7 lít. Độ biến thiên nội năng của khối khí bằng:
A. 202,6J.
B. 442,6J.
C. 37,4J.
D. 238J.
75


Bài 6.83: Nén đẳng áp một khối khí ở áp suất 500kPa làm cho thể tích của nó thay đổi 4 lít.
Khối khí truyền ra bên ngoài một nhiệt lượng 1200J. Độ biến thiên nội năng của khối khí bằng:
A. 1200J.
B. 2000J.
C. 800J.
D. 3200J.
Bài 6.84: Một động cơ nhiệt lý tưởng có hiệu suất 25%. Nếu giảm nhiệt độ tuyệt đối của nguồn
lạnh đi 1,5 lần và vẫn giữ nguyên nhiệt độ nguồn nóng thì hiệu suất của động cơ bằng:

A. 25%.
B. 50%.
C. 37,5%.
D. 12,5%.
Bài 6.85: Một động cơ nhiệt lý tưởng hoạt động giữa hai nguồn nhiệt có nhiệt độ 300K và
480K. Muốn hiệu suất của động cơ bằng 40% mà vẫn giữa nguyên nhiệt độ của nguồn lạnh thì
cần:
A. tăng nhiệt độ nguồn nóng thêm 20K.
B. giảm nhiệt độ nguồn nóng đi 20K.
C. tăng nhiệt độ nguồn nguồn đến 750K.
D. tăng nhiệt độ nguồn nóng đến 492K.
Bài 6.86: Một động cơ nhiệt lý tưởng có hiệu suất 25%, nhiệt độ nguồn lạnh là 300K. Nếu đồng
thời tăng nhiệt độ của nguồn nóng và nguồn lạnh lên hai lần thì hiệu suất của động cơ bằng:
A. 25%.
B. 38%.
C. 18,25%.
D. 43,1%.
Bài 6.87: Một động cơ nhiệt lý tưởng hoạt động giữa hai nguồn nhiệt có nhiệt độ 500K và
315K. Muốn tăng nhiệt độ nguồn lạnh lên hai lần và vẫn giữ nguyên nhiệt độ nguồn nóng thì
hiệu suất đọng cơ bằng:
A. 37%.
B. 26%.
C. 28,6%.
D. 56,7%.

ĐÁP ÁN CHƯƠNG 6
Bài 32. NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG
Bài 6.1
Nhiệt lượng toả ra: QZn = mZn.CZn(t1 – t ) = 39766mZn
QPb = mPb.CPb(t1 – t ) = 14868mPb

Nhiệt lượng thu vào:
76


QH2O = mH2O.CH2O(t – t2 ) = 1672 J
QNLK = C’ (t – t2 ) = 200 J
Qtoả = Qthu
� 39766mZn + 14868mPb = 1672 + 200
� mZn = 0,045 kg, mPb = 0,005kg
Bài 6.2
a/ Nhiệt lượng tỏa ra
QFe = mFe.CFe ( t2 – t ) = 10,7t2 – 239,8

J

Nhiệt lượng thu vào:
QH2O = mH2O.CH2O(t – t1 ) = 14107,5 J
Qtoả = Qthu
� 10,7t2 – 239,8 = 14107,5
� t2 = 1340,90C
b/ Nhiệt lượng do lượng kế thu vào.
QNLK = mLNK.CNLK(t – t1 ) = 627 J
Qtoả = Qthu
� 10,7t2 – 239,8 = 14107,5
� t2 = 1340,90C
Bài 6.3
Nhiệt lượng tỏa ra
Qcu = mcu.Ccu ( t2 – t ) = 2850 – 28,5t J
Nhiệt lượng thu vào:
QH2O = mH2O.CH2O(t – t1 ) = 1257.t – 25140

QAl = mAl.CAl(t – t1 ) = 88.t - 1760
Qtoả = Qthu
� 2850 – 28,5t = 1257.t – 25140 + 88.t - 1760
� t = 21,70C
Bài 6.4
Nhiệt lượng tỏa ra
77


Qcu = mcu.Ccu ( t1 – t ) = 11400 J
Qtoả = Qthu � QH2O = 11400 J
Nước nóng lên thêm:
QH2O = mH2O.CH2O Δt
� 11400 = 0,5.4190. Δt
� Δt = 5,40C
Bài 6.5
Q1 = m1.C1.( t – t1) = 1.2.103 (t – 6) = 2.103t -12.103
Q2 = m2.C2.( t – t2) = 10.4.103 (t + 40 ) = 40.103t + 160.104
Q3 = m3.C3.( t – t3) = 5.2.103 (t - 60 ) = 10.103t - 60.104
Qtỏa = Qthu
� 2.103t -12.103 + 40.103t + 160.104 + 10.103t - 60.104 = 0
� t = - 190C
Bài 6.6
Nhiệt lượng tỏa ra
QAl = mAl.CAl ( t1 – t ) = 9900 J
Qtoả = Qthu � QH2O = Qtỏa = 9900 J
� 9900 = mH2O.CH2O(t – t2 )
� 9900 = mH2O. 4200 ( 25 – 20 )
� mH2O = 0,47 kg
Bài 6.7

Nhiệt lượng tỏa ra
QKl = mKl.CKl ( t2 – t ) = 0,4.CKl.(100 – 20 ) = 32.CKl
Nhiệt lượng thu vào:
Qthu = QH2O = mH2O.CH2O(t – t1 ) = 10475 J
Qtỏa = Qthu
� 32.CKl = 10475
� CKl = 327,34 J/Kg.K
Bài 6.8
78


Gọi t là nhiệt độ lúc cân bằng nhiệt.
Nhiệt lượng của sắt toả ra khi cân bằng:
Q1 = mscs(75 – t) = 92(75 – t) (J)
Nhiệt lượng của nhôm và nước thu vào khi cân bằng nhiệt:
Q2 = mnhcnh(t – 20) = 460(t – 20) (J)
Q3 = mncn(t – 20) = 493,24(t – 20) (J)
Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt: Qtoả = Qthu
92(75 – t) = 460(t – 20) + 493,24(t – 20)
<=> 92(75 – t) = 953,24(t – 20)
Giải ra ta được t ≈ 24,8oC
Bài 6.9
- Gọi t là nhiệt độ khi có sự cân bằng nhiệt.
- Nhiệt lượng do thìa đồng tỏa ra là Q1 = m1 c1 (t1 – t)
- Nhiệt lượng do cốc nhôm thu vào là Q2 = m2 c2 (t – t2)
- Nhiệt lượng do nước thu vào là
Q3 = m3 c3 (t – t2)
Theo phương trình cân bằng nhiệt, ta có: Q1 = Q2 + Q3
� m1 c1 (t1 – t) = m2 c2 (t – t2) + m3 c3 (t – t2) � t =

m1.c1.t1  m2 .c2 .t2  m3 .c3 .t 2
m1.c1  m2 .c2  m3 .c3

Thay số, ta được
0, 08.380.100  0,12.880.24  0, 4.4190.24
 25, 27 oC.
t=
0, 08.380  0,12.880  0, 4.4190
Bài 6.10:
Nhiệt lượng mà nhiệt lượng kế và nước thu vào để tăng nhiệt độ từ 25oC lên 30oC là
Q12 = (m1.c1 + m1.c2).(t- t1).
Nhiệt lượng do miếng kim loại tỏa ra là:
Q3 = m3.c3.(t2 –t)
Theo phương trình cân bằng nhiệt, ta có:
Q12 = Q3
� (m1.c1 + m1.c2).(t- t1) = m3.c3.(t2 –t)
(m1.c1  m2 .c2 ).  t  t1 
(0,1.380  0,375.4200).(30  25)
� c3 =
=
= 336
0, 4  90  30 
m 3  t2  t 
Vậy c3 = 336 J/Kg.K
Bài 6.11: B
Bài 6.12: C
Bài 6.13: C
Bài 6.14: A
Bài 6.15: D
Bài 6.16: C

Bài 6.17: B
Bài 6.18: A
Bài 6.19: B
Bài 6.20: B
BÀI 33 CÁC NGUYÊN LÍ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC
Bài 6.21. Độ biến thiên nội năng: U = A + Q = 200 – 40 = 160 J.
79


Bài 6.22. Độ biến thiên nội năng: U = A + Q = - pV + Q = 2.106 J.
Bài 6.23. Nhiệt độ cuối: T2 =

V2T1
= 180 K.
V1

Công chất khí thực hiện được: A = pV = 400 J.
Bài 6.24. Công chất khí thực hiện để thắng ma sát: A = Fs
Vì khí nhận nhiệt lượng và thực hiện công nên:
U = Q – Fs = 0,5 J.
Bài 6.25 Hiệu suất động cơ: H =

 |Q2| = Q1(1 – H) =

| A | Q1  | Q2 |
| A| Pt

 Q1 =
=
Q1

Q1
H
H

Pt
(1 – H) = 162.107 J.
H

Bài 6.26. . Nhiệt lượng cung cấp khi xăng cháy hết: Q1 = VDq = 1932.106J.
Công động cơ thực hiện được: A = Q1H = 618,24.106 J.
Công suất của động cơ: P =

A
= 42,9.103 W = 42,9 kW.
t

Bài 6.27: C
Bài 6.28: A
Bài 6.29: A
Bài 6.30: B
Bài 6.31: B
Bài 6.32: C
Bài 6.33: D
Bài 6.34: A
Bài 6.35: B
Bài 6.36: C
Bài 6.37: A
Bài 6.38: C
Bài 6.39: A
Bài 6.40: A

Bài 6.41: A
Bài 6.42: B
Bài 6.43: B
Bài 6.44: B
Bài 6.45: B
Bài 6.46: C
Bài 6.47: B
Bài 6.48: C
Bài 6.49: A
80


Bài 6.50: B
Bài 6.51: B
Bài 6.52: D
Bài 6.53: D
Bài 6.54: C
Bài 6.55: A
Bài 6.56: A
Bài 6.57: D
Bài 6.58: C
Bài 6.59: B
Bài 6.60: A
Bài 6.61: B
Bài 6.62: A
Bài 6.63: B
Bài 6.64: A
Bài 6.65: D
Bài 6.66: B
Bài 6.67: D

Bài 6.68: D
Bài 6.69: C
Bài 6.70: D
Bài 6.71: A
Bài 6.72: C
Bài 6.73: B
Bài 6.74: B
Bài 6.75: A
Bài 6.76: B
Bài 6.77: A
Bài 6.78: B
Bài 6.79: A
Bài 6.80: C
Bài 6.81: C
Bài 6.82: D
Bài 6.83: C
Bài 6.84: C
Bài 6.85: B
Bài 6.86: A
Bài 6.87: B
Bài 6.88: C

81


82