Tải bản đầy đủ (.docx) (8 trang)

Download Các dạng bài tập Vật lý cơ bản

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (180.9 KB, 8 trang )

<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>

<b>NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG</b>



<b>1. Nội năng</b>: nội năng của vật là dạng năng lượng bao gồm động năng phân tử (do các
phân tử chuyển động nhiệt) và thế năng phân tử (do các phân tử tương tác với nhau)


U = Wđpt + Wtpt


Động năng phân tử phụ thuộc vào nhiệt độ: Wđpt T


Thế năng phân tử phụ thuộc và thể tích: Wtpt V


=> do vậy nội năng phụ thuộc vào nhiệt độ và thể tích: U = f(T;V)


<i>* Độ biến thiên nội năng: </i> U = U2 – U1


+ Nếu U2 > U1 => U > 0: Nội năng tăng


+ Nếu U2 < U1 => U < 0: Nội năng tăng
<b>2. Các cách làm biến đổi nội năng</b>:


<i>a. Thực hiện công:</i>


+ Ngoại lực (masat) thực hiện cơng để thực hiện q trình chuyển hố năng lượng
từ nội năng sang dạng năng lượng khác: cơ năng thành nội năng;


+ là quá trình làm thay đổi thể tích (khí) làm cho nội năng thay đổi.


<i>b. Q trình truyền nhiệt:</i> Là quá trình làm biến đổi nội năng không thông qua
thực hiện công.


<i>c. Nhiệt lượng:</i> Là phần nội năng biến đổi trong quá trình truyền nhiệt: Q = U



<i>d. Cơng thức tính nhiệt lượng thu vào hay toả ra trong quá trình truyền nhiệt: </i>Q = mc∆t
Trong đó : Q là nhiệt lượng thu vào hay tỏa ra (J)


m là khối lượng của vật (kg)


c là nhiệt dung riêng của chất (J/kgK = J/kgđộ)
∆t là độ biến thiên nhiệt độ (0<sub>C</sub><sub>hoặc K)</sub>


<b>BÀI TOÁN TRUYỀN NHIỆT</b>



+ Xác định nhiệt lượng toả ra và thu vào của các vật trong q trình truyền nhiệt thơng
qua biểu thức: Q = mct


+Viết phương trình cân bằng nhiệt: Qtoả = Qthu


+ Xác định các đại lượng theo yêu cầu của bài toán.


<i>Lưu ý: + Nếu ta sử dụng biểu thức </i><i>t = ts – tt thì </i>Qtoả = - Qthu


+ Nếu ta chỉ xét về độ lớn của nhiệt lượng toả ra hay thu vào thì Qtoả = Qthu, trong


trường hợp này, đối với vật thu nhiệt thì t = ts - tt cịn đối với vật toả nhiệt thì t = tt – ts
<b>BT1:</b> Một bình nhơm có khối lượng 0,5kg chứa 0,118kg nước ở nhiệt độ 20o<sub>C. Người ta</sub>


thả vào bình một miếng sắt có khối lượng 0,2kg đã được đun nóng tới nhiệt độ 75o<sub>C. Xác</sub>


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.


<b>Hướng dẫn:</b>


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 được 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


</div>
<span class='text_page_counter'>(2)</span><div class='page_container' data-page=2>

<b>BT2: </b>Một nhiệt lượng kế bằng đồng thau có khối lượng 128g chứa 210g nước ở nhiệt độ
8,4o<sub>C. Người ta thả mọt miếng kim loại có khối lượng 192g đã đun nóng tới nhiệt độ</sub>


100o<sub>C vào nhiệt lượng kế. Xác định nhiệt dung riêng của miếng kim loại, biết nhiệt độ</sub>


khi có sự cân bằng nhiệt là 21,5o<sub>C.Bỏ qua sự truyền nhiệt ra môi trường xung quanh và</sub>


biết nhiệt dung riêng của đồng thau là 128J/kgK và của nước là 4180J/kgK.


<b>Hướng dẫn:</b>


Nhiệt lượng toả ra của miếng kim loại khi cân bằng nhiệt là:
Q1 = mkck(100 – 21,5) = 15,072ck (J)



Nhiệt lượng thu vào của đồng thau và nước khi cân bằng nhiệt là:
Q2 = mđcđ(21,5 – 8,4) = 214,6304 (J)


Q3 = mncn(21,5 – 8,4) =11499,18 (J)


Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt: Qtoả = Qthu


15,072ck = 214,6304 + 11499,18 => ck = 777,2J/kgK.


<b>BT3:</b> Người ta bỏ 1 miếng hợp kim chì và kẽm có khối lượng 50g ở t = 1360<sub>C vào 1 </sub>


nhiệt lượng kế có nhiệt dung là 50 J/K chứa 100g nước ở 140<sub>C. Xác định khối lượng của </sub>


kẽm và chì trong hợp kim trên, biết nhiệt độ khi cân bằng trong nhiệt lượng kế là 180<sub>C. </sub>


Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với mt nên ngoài, CZn = 377 J/kg.K, CPb = 126 J/Kg.K.


Giai: Nhiệt lượng toả ra: QZn = mZn.CZn(t1 – t ) = 39766mZn


QPb = mPb.CPb(t1 – t ) = 14868mPb


Nhiệt lượng thu vào:


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
<b>BT4:</b> 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 150<sub>C, nhiệt độ của nước tăng lên tới 22,5</sub>0<sub>C.</sub>


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, <i>CH O</i>2 = 4180 J/kg.K, C<sub>NLK</sub> = 418 J/kg.K.
<i>Hướng dẫn giải:</i>


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


<b>BT5:</b> Một cốc nhôm m = 100g chứa 300g nước ở nhiệt độ 200<sub>C. Người ta thả vào cốc </sub>


nước một thìa đồng khối lượng 75g vừa rút ra từ nồi nước sôi 1000<sub>C. Xác định nhiệt độ </sub>


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, <i>CH O</i>2 = 4190 J/kg.K.
<i>Hướng dẫn giải:</i>



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


</div>
<span class='text_page_counter'>(3)</span><div class='page_container' data-page=3>

Qtoả = Qthu  2850 – 28,5t = 1257.t – 25140 + 88.t – 1760  t = 21,70C


<b>BT6:</b> Người ta thả miếng đồng m = 0,5kg vào 500g nước. Miếng đồng nguội đi từ 800<sub>C </sub>


đến 200<sub>C. Hỏi nước đã nhận được một nhiệt lượng bao nhiêu từ đồng và nóng lên thêm </sub>


bao nhiêu độ? Lấy Ccu = 380 J/kg.K, <i>CH O</i>2 = 4190 J/kg.K.
<i>Hướng dẫn giải:</i>


Nhiệt lượng tỏa ra: 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


<b>BT7:</b> Trộn 3 chất lỏng khơng tác dụng hố 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.


<i>Hướng dẫn giải:</i>


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


 <sub>2.10</sub>3<sub>t -12.10</sub>3 <sub>+ 40.10</sub>3<sub>t + 160.10</sub>4<sub> + 10.10</sub>3<sub>t - 60.10</sub>4 <sub> = 0 </sub><sub></sub> <sub> t = - 19</sub>0<sub>C</sub>


<b>BT8:</b> Thả một quả cầu nhơm m = 0,15kg được đun nóng tới 1000<sub>C vào một cốc nước ở </sub>


200<sub>C. Sau một thời gian nhiệt độ của quả cầu và của nước đều bằng 25</sub>0<sub>C. Tính khối </sub>


lượng nước, coi như chỉ có quả cầu và nước truyền nhiệt cho nhau, CAl = 880 J/kg.K,
2


<i>H O</i>


<i>C</i>


= 4200 J/kg.K.


<i>Hướng dẫn giải:</i>


Nhiệt lượng tỏa ra


QAl = mAl.CAl (t1 – t ) = 9900J


Qtoả = Qthu  QH2O = Qtỏa = 9900 J  9900 = mH2O.CH2O(t – t2 )
 <sub>9900 = m</sub><sub>H2O</sub><sub>. 4200 ( 25 – 20 ) </sub> <sub>m</sub><sub>H2O</sub><sub> = 0,47 kg</sub>


<b>BT9:</b> Để xác định nhiệt dung riêng của 1 kim loại, người ta bỏ vào nhiệt lượng kế chứa


500g nước ở nhiệt độ 150<sub>C một miếng kim loại có m = 400g được đun nóng tới 100</sub>0<sub>C. </sub>


Nhiệt độ khi có sự cân bằng nhiệt là 200<sub>C. Tính nhiệt dung riêng của kim loại. Bỏ qua </sub>


nhiệt lượng làm nóng nhiệt lượng kế và khơng khí. Lấy <i>CH O</i>2 = 4190 J/kg.K.
<i>Hướng dẫn giải:</i>


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


<b>BT10:</b> Một ấm đun nước bằng nhơm có m = 350g, chứa 2,75kg nước được đun trên bếp.
Khi nhận được nhiệt lượng 650KJ thì ấm đạt đến nhiệt độ 600<sub>C. Hỏi nhiệt độ ban đầu của</sub>


ấm, biết CAl = 880 J/kg.K, <i>CH O</i>2 = 4190 J/kg.K.
<i>Hướng dẫn giải:</i>


Nhiệt lượng thu vào:


QH2O = mH2O.CH2O(t – t1 ) = 691350 – 11522,5t1


QAl = mAl.CAl(t – t1 ) = 19320 – 322t1


</div>
<span class='text_page_counter'>(4)</span><div class='page_container' data-page=4>

<b>BT11:</b> Để xác định nhiệt dung riêng của một chất lỏng, người ta đổ chất lỏng đó vào 20g
nước ở 1000<sub>C. Khi có sự cân bằng nhiệt, nhiệtk độ của hỗn hợp nước là 37,5</sub>0<sub>C, m</sub>


hh =



140g. Biết nhiệt độ ban đầu của nó là 200<sub>C, </sub><i>CH O</i>2 = 4200 J/kg.K.
<i>Hướng dẫn giải:</i>


Nhiệt lượng tỏa ra: QH2O = mH2O.CH2O ( t2 – t ) = 5250J


Nhiệt lượng thu vào: QCL = mCL.CCL(t – t1 ) = 2,1. CCL J


Qtỏa = Qthu  5250 = 2,1.CCL  CCL = 2500 J/Kg.K


<b>BT12:</b> Một cái cốc đựng 200cc nước có tổng khối lượng 300g ở nhiệt độ 300<sub>C. Một </sub>


người đổ thêm vào cốc 100cc nước sôi. Sau khi cân bằng nhiệt thì có nhiệt độ 500<sub>C. Xác </sub>


định nhiệt dung riêng của chất làm cốc, biết <i>CH O</i>2 = 4200 J/kg.K, khối lượng riêng của


nước là 1kg/ lít.


<i>Hướng dẫn giải:</i>


1 cc = 1ml = 10-6<sub>m</sub>3


Khối lượng ban đầu của nước trong cốc: m1 = V1. n = 200g


Khối lượng cốc: m = 300 – 200 = 100g


Nhiệt lượng do lượng nước thêm vào tỏa ra khi từ 1000<sub> đến 50</sub>0<sub>: Q</sub>


2 = m2.Cn ( 100 – 50 )


Nhiệt lượng do lượng nước trong cốc thu để tăng từ 300<sub> đến 50</sub>0<sub>: Q</sub>’<sub> = m</sub>



1.Cn.(50 – 30 )


Nhiệt lượng do cốc thu vào khi tăng từ 300<sub> đến 50</sub>0<sub>: Q</sub>


c = m.Cc. ( 50 – 30 )


Qtỏa = Qthu  Q’ + Qc = Q2


 <sub>m.C</sub><sub>c</sub><sub>.( 50 – 30 ) + m</sub><sub>1</sub><sub>.C</sub><sub>n</sub><sub>.(50 – 30 ) = m</sub><sub>2</sub><sub>.C</sub><sub>n</sub><sub> ( 100 – 50 ) </sub> <sub> C = 2100 J/.Kg.K</sub>


<b>BT13:</b> Tính nhiệt lượng cần cung cấp cho 2 kg nước đá ở 00<sub>C để chuyển nó thành nước ở</sub>


200<sub>C. Cho nhiệt nóng chảy riêng của nước đá là 3,4.10</sub>5<sub> J/kg, nhiệt dung riêng của nước</sub>


là 4200J/kg.độ


<b>BT14:</b> Tính nhiệt lượng cần cung cấp cho 2,4 kg nước đá ở 00<sub>C để chuyển nó thành nước</sub>


ở 500<sub>C. Cho nhiệt nóng chảy riêng của nước đá là 3,4.10</sub>5<sub> J/kg, nhiệt dung riêng của nước</sub>


là 4200J/kg.độ


<b>BT15: </b>Một 100g chì được truuyền nhiệt lượng 260J, thì tăng nhiệt độ từ 250<sub>C lên tới</sub>


450<sub>C. Tính nhiệt dung riêng của chì?</sub>


<b>BT16: </b>Một cốc nhơm có khối lượng 100g chứa 300g nước ở 200<sub>C. Người ta thả vào cốc</sub>


nước một chiếc thìa đồng có khối lượng 75g vừa rút ra khỏi nước sơi 1000<sub>C. Xác định</sub>



nhiệt độ của nước khi có sự cân bằng nhiệt? Bỏ qua hao phí nhiệt ra ngồi. Cho biết:
Nhiệt dung riêng của nhôm 0,92.103<sub> J/kg.độ., của nước là 4,19.10</sub>3<sub> J/kg.độ, của động là</sub>


0,128.103<sub> J/kg.độ</sub>


<b>BT17: </b>Người ta cấp cho 0,2 kg nước đá ở 00<sub>C một nhiệt lượng 84800J , hỏi nước đá</sub>


chuyển thành nước ở nhiệt độ nào? Biết rằng nhiệt nóng chảy riêng của nước đá là
3,4.105<sub> J/kg, nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kg.độ</sub>


</div>
<span class='text_page_counter'>(5)</span><div class='page_container' data-page=5>

định nhiệt độ của nước khi đã cân bằng nhiệt. Bỏ qua sự truyền nhiệt ra khơng khí. của
sắt là 0,46 J.kg/độ


<b>BT19: </b>Tính nhiệt lượng cần thiết để đun nóng 5kg nước từ 15o<sub>C đến 100</sub>o<sub>C đựng trong</sub>


thùng sắt nặng 1,5kg. Cho biết nhiệt dung riêng của nước là cn = 4200J/kgK và của sắt là


cs = 460J/kgK.


<b>BT20:</b> Người ta nhúng một quả nặng kim loại có khối lượng 500g ở nhiệt độ 100o<sub>C vào </sub>


trong 2kg nước ở nhiệt độ 15o<sub>C. Hỏi nước nóng lên bao nhiều độ, bỏ qua sự truyền nhiệt </sub>


ra môi trường bên ngoài.Cho biết nhiệt dung riêng riêng của kim loại trên là 368J/kgK và
nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kgK. ĐS: 16,80<sub>C</sub>


<b>CÁC NGUYÊN LÝ NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC</b>


<b>1.Nguyên lí I nhiệt động lực học (NĐLH): </b> U = Q + A



Trong đó : với A = pV


<b>Hệ quả: +</b>Quá trình đẳng tích: V = const => V = 0 => U = Q


+Quá trình đẳng áp: Là quá trình mà chất khí sinh cơng (hay nhận cơng) trong đó p = không đổi
Công do áp lực F tác dụng pít tơng: A’ = F

h = pS

h = p

V = p(V2 – V1)


Công mà chất khi sinh ra hay nhận công luôn ngược dấu với công của áp lực F:
A = - A’ nên A = - p(V2 – V1)


Do đó:

U = A + Q = -p(V2 – V1) + Q
+ Quá trình đẳng nhiệt:

U = 0 nên A = - Q


*Chú ý : Khi tính cơng của chất khí ta phải đổi đơn vị áp suất ra đơn vị N/m2<sub>.</sub>
<i><b> Quy ước về dấu của nhiệt lượng và công :</b></i>


- Q>0 Hệ nhận nhiệt lượng. Q<0 Hệ truyền nhiệt lượng
- A>0 Hệ nhận công. A<0 Hệ thực hiện công


<b>2.Hiệu suất của động cơ nhiệt :</b>


1 2


1 1


<i>A</i> <i>Q</i> <i>Q</i>
<i>H</i>


<i>Q</i> <i>Q</i>




 


<1


Trong đó : Q1 là nhiệt lượng cung cấp cho bộ phận phát động (nhiệt lượng toàn phần)


Q2 là nhiệt lượng tỏa ra (nhiệt lượng vơ ích)


A = Q1 – Q2 là phần nhiệt lượng chuyển hóa thành cơng
<b>3.Ngun lí thứ II của nhiệt động lực học.</b>


<i>* Cách phát biểu của Clausius:</i> Nhiệt khơng tự truyền từ vật sang vật nóng hơn.


<i>*Cách phát biểu của Carnot:</i> Động cơ nhiệt không thể chuyển hố tất cả nhiệt lượng
thành cơng cơ học.


<b>BT1:</b> Người ta cung cấp nhiệt lượng 1,5J cho chất khí đựng trong 1 xilanh đặt nằm
ngang. Chất khí nở ra, đẩy pittơng đi một đoạn 5cm. Tính độ biến thiên nội năng của chất
khí. Biết lực ma sát giữa pittơng và xilanh có độ lớn là 20N.


<i>Giải: </i>A = - F.s = - 1J => <i>U Q A</i>  0,5<i>J</i>


<b>BT2:</b> Một lượng khí ở áp suất 3.105<sub>Pa có thể tích 8 lít. Sau khi đun nóng đẳng áp khí nở </sub>


ra và có thể tích 10 lít.


a. Tính cơng khí thực hiện được.


b. Tính độ biến thiên nội năng của khí, biết trong khi đun nóng khí nhận được nhiệt


lượng 1000J.


</div>
<span class='text_page_counter'>(6)</span><div class='page_container' data-page=6>

<b>BT3:</b> Một ĐC của xe máy có H = 20%. Sau một giờ hoạt động tiêu thụ hết 1kg xăng có
năng suất toả nhiệt là 46.106<sub>J/kg. Công suất của động cơ xe máy là bao nhiêu?</sub>


<i>Giải: </i>Khi 1 kg xăng cháy hết sẽ tỏa ra nhiệt lượng: 46.106<sub>J.</sub>
5


0, 2 92.10


<i>A</i>


<i>H</i> <i>A</i> <i>J</i>


<i>Q</i>


   
P = A / t = 2555,56 W


<b>BT4:</b> Một động cơ nhiệt mỗi giây nhận từ nguồn nóng nhiệt lượng 3,6.104<sub>J đồng thời </sub>


nhường cho nguồn lạnh 3,2.104<sub>J. Tính hiệu suất của động cơ.</sub>
<i>Giải:</i>


1 2 1 <sub>11%</sub>


9


<i>A</i> <i>Q Q</i>



<i>H</i> <i>H</i>


<i>Q</i> <i>Q</i>




    


<b>BT5:</b> Người ta cung cấp nhiệt lượng 1,5J cho chất khí đựng trong xilanh đặt nằm ngang.
Chất khí nở ra, đẩy pittơng đi đoạn 5cm. Tính độ biến thiên nội năng của chất khí. Biết
lực ma sát giữa pittơng và xilanh có độ lớn 20N.


<i>Giải: </i>A = Fc. s = 1 J  <i>U Q A</i>  0,5<i>J</i>


<b>BT6:</b> Khí khi bị nung nóng đã tăng thể tích 0,02m3<sub> và nội năng biến thiên lượng 1280J. </sub>


Nhiệt lượng đã truyền cho khí là bao nhiêu? Biết quá trình là quá trình đẳng áp ở áp suất
2.105<sub>Pa.</sub>


<i>Giải:A</i> <i>p V</i>. 4000<i>J</i>  <i>U Q A</i>   <i>Q</i>52800<i>J</i>


<b>BT7:</b> Một khối khí có V = 7,5 lít, p = 2.105<sub>Pa, nhiệt độ 27</sub>0<sub>C. Khí được nén đẳng áp nhận</sub>


cơng 50J. Tính nhiệt độ sau cùng của khí.


G<i>iải:</i>A = p ( V2 – V1 ) = -50 J  V2 = 7,5.10-3 m3  T2 = 292K


<b>BT8:</b> Bình kín (dung tích coi như khơng đổi) chứa 14g N2 ở áp suất 1atm và t = 270C.


Khíđược đun nóng, áp suất tăng gấp 5 lần. Nội năng của khí biến thiên lượng là bao


nhiêu?, lấy CN = 0,75KJ/ kg.K.


<i>Giải: </i>V không đổi  <sub> A = 0 </sub> <i>U Q</i>


Vì q trình đẳng tích ta có: T2 = 1500K  Q = <i>m C T</i>. . = 12432J


<b>BT9: </b>Diện tích mặt pittơng là 150cm2<sub> nằm cách đáy của xilanh đoạn 30cm, khối lượng </sub>


khí ở t = 250<sub>C, p = 10</sub>5<sub>Pa. Khi nhận được năng lượng do 5g xăng bị đốt cháy tỏa ra, khí </sub>


dãn nở ở áp suất khơng đổi, nhiệt độ của nó tăng thêm 500<sub>C.</sub>


a.Tính cơng do khí thực hiện.


b.Hiệu suất của q trình dãn khí là? Biết rằng chỉ có 10% năng lượng của xăng lá có
ích, năng suất tỏa nhiệt của xăng là q = 4,4.107<sub> J/kg. Coi khí là lý tưởng.</sub>


<i>Giải: a. </i>V1 = S.h = 4,5.10-3m3


Vì quá trình đẳng áp  <sub>V</sub><sub>2</sub><sub> = 5,3.10</sub>-3<sub>m</sub>3


A = p.(V2 – V1) = 80J


b. Q1 = 10%.Q = 10%q.m = 22.103 J =>


3


3,6.10 0,36%


<i>A</i>


<i>H</i>


<i>Q</i>


  


<b>BT10:</b> Chất khí trong 1 xilanh có p = 8.105<sub>Pa. Khi dãn đẳng áp khí sẽ thực hiện 1 cơng là</sub>


bao nhiêu? Nếu nhiệt độ của nó tăng lên gấp đơi. Xilanh có tiết diện ngang bên trong là
200cm3<sub> và lúc đầu mặt pittông cách đáy xilanh 40cm.</sub>


<i>Giải:</i>A = p.(V2 – V1) = 6400J Với V1 = S.h = 8.10-3m3


</div>
<span class='text_page_counter'>(7)</span><div class='page_container' data-page=7>

<b>BT11:</b> Một lượng khơng khí nóng được chứa trong một xi lanh cách nhiệt đặt nằm ngang có
pittơng có thể dịch chuyển được. Khơng khí nóng giãn nở đẩy pittơng dịch chuyển.


1.Nếu khơng khí nóng thực hiện một cơng có độ lớn là 4000J, thì nội năng của nó biến thiên một
lượng bằng bao hiêu ?


2. Giả sử khơng khí nhận thêm được nhiệt lượng 10000J và công thực hiện thêm được một lượng là
1500J. Hỏi nội năng của không khí biến thiên một lượng bằng bao nhiêu?


Giai: 1.Vì xilanh cách nhiệt nên <i>Q</i>0. Do đó:<i>U Q A</i>  4000<i>J</i>


2. Khí nhận nhiệt và thực hiện cơng:<i>Q</i>' 0 và <i>A</i>' 0


<i>ΔU</i>=<i>A '</i>+Q '=−(4000+1500)+10000=4500<i>J</i>


<b>BT12: </b>Người ta cung cấp nhiệt lượng 1,5J cho chất khí đựng trong một xilanh đặt nằm ngang.
Chất khí nở ra đẩy pittơng đi một đoạn 5cm. Tính độ biến thiên nội năng của chất khí. Biết lực ma


sát giữa pittơng và xi lanh có độ lớn là 20N.


Độ lớn của cơng chất khí thực hiện để thắng lực ma sát: <i>A</i>=Fl


Vì chất khí nhận nhiệt lượng và thực hiện công nên: <i>ΔU</i>=Q −Fl=1,5<i>−</i>20. 0<i>,</i>05=0,5<i>J</i>


<b>BT13: </b>Người ta thực hiện cơng 200 J để nén khí trong xi lanh. Tính độ biến thiên nội
năng của khí, biết khí truyền ra mơi trường xung quanh một nhiệt lựơng 50J.


<b>BT14: </b>Người ta thực hiện công 100 J để nén khí trong xi lanh. Tính độ biến thiên nội
năng của khí, biết khí truyền ra mơi trường xung quanh một nhiệt lựơng 20J.


<b>BT15: </b>Người ta truyền cho khí trong xi lanh một nhiệt lượng 100 J. Chất khí nở ra thực
hiện cơng 70 J đẩy pitt ơng lên. tính độ biến thiên nội năng của khí?


<b>BT16: </b>Người ta truyền cho khí trong xi lanh một nhiệt lượng 110 J. Chất khí nở ra thực
hiện cơng 75 J đẩy pittơng lên. Tính độ biến thiên nội năng của khí?


<b>BT17: </b>Người ta thực hiện công để nén đẳng nhiệt một lượng khí lý tưởng trong xi lanh.
Tính nhiệt lượng tỏa ra trong quá trình nén


<b>BT18: </b>Người ta thực hiện cơng 1350 J để nén khí trong xi lanh, nội năng của khí tăng
thêm 1300J, hỏi nh ệt lượng mà khí truyền ra ngồi?


<b>BT19: </b>Truyền cho khí trong xi lanh một nhiệt lượng 250J, khí nở ra thực hiện cơng A thì
nội năng của khí giảm 20J. Tính A?


<b>BT20: </b>Truyền cho khí trong xi lanh một nhiệt lượng Q thì khí nở ra thực hiện cơng 500J,
nội năng khí tăng thêm 250J. Tính Q?



<b>BT21: </b>Người ta truyền cho khí trong xi lanh một nhiệt lượng Q đồng thời thực hiện cơng
A = 200J để nén khí, nội năng của khí tăng 200J. Tính Q?


<b>BT22: </b>Khi truyền nhiệt lượng 6.108<sub> J cho chất khí đựng trong xi lanh hình trụ thì khí nở</sub>


ra đẩy pittơng lên. Thể tích khí tăng thêm 0,5 m3<sub>, hỏi nội năng của khí có biến đổi không</sub>


và biến đổi một lượng bao nhiêu? Biết áp suất khí là 8.108<sub> N/m</sub>2<sub> và khơng đổi suốt quá</sub>


trình giãn nở.


</div>
<span class='text_page_counter'>(8)</span><div class='page_container' data-page=8>

<b>BT24: </b>Người ta truyền cho chất khí trong xi lanh nhiệt lượng 100J, chất khí nở ra và thực
hiện công 70J đẩy piston lên. Hỏi nội năng của chất khí biến thiên một lượng là bao
nhiêu?


<b>BT25:</b> Một lượng khí có thể tích 3lít ở áp suất 3.105<sub>Pa. Sau khi đun nóng đẳng áp khí nở</sub>


ra và có thể tích là 10lít.


a. Tính cơng khí thực hiện được;


b. Tính độ biến thiên nội năng của khí, biết rằng trogn khi đun nóng khí nhận nhiệt lượng
100J

.



<b>BT26: </b>Một lợng khơng khí nóng đợc chứa trong một xi lanh cách nhiệt đặt nằm ngang
có pittơng có thể dịch chuyển đợc. Khơng khí nóng giãn nở đẩy pittơng dịch chuyển .


a.Nếu khơng khí thực hiện cơng có độ lớn là 2500 J thì nội năng của nó biến thiên một l
-ợng bằng bao nhiêu ?



b.Giả sử khơng khí nhận thêm nhiệt lợng 6000J và công thực hiện đợc một lợng là
800J . Hỏi nội năng của khơng khí biên thiên 1 lợng bằng bao nhiêu?


§/s: <i> a. - 2500J ; b. 2700J </i>


<b>BT27: </b>Một lợng khí lí tởng chứa trong một xi lanh có pittơng chuyển động đợc. Các
thơng số trạng thái ban đầu của khí là 0,01m3<sub> ; 10</sub>5<sub>Pa ; 300K . Khí đợc làm lạnh theo q</sub>


trình đẳng áp tới khi thể tích cịn 0,006m3<sub>. </sub>


a.Vẽ đờng biểu diễn q trình biến đổi trạng thái trong hệ toạ độ ( P, V) ?
b.Xác định nhiệt độ cuối cùng của khí ?


c.TÝnh c«ng cđa chÊt khÝ ?


d.Tính độ biến thiên nội năng? nếu khối lợng của khí là 20g và nhiệt dung riêng là
12,3.103<sub> J/kg.K </sub>


§/s: <i>a. Hs tù vÏ h×nh. b. T2 = 180 K c. A = 400J. d. - 29120 J</i>


<b>BT28:</b> Một bình kín chứa 2g khí lí tởng ở 200<sub>C đợc đun nóng để áp suất khí tăng lên gấp </sub>


hai lÇn.


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 của khí
bằng 12,3.103<sub> J/kg.K .Đ/s: </sub><i><sub>a. t</sub></i>


<i>2 = 3130C. b. </i><i>U= 7208 J</i>



<b> BT29:</b> Mét lỵng khÝ lÝ tëng thùc hiƯn chu trình nh hình vẽ
a. Trong quá trình nào của chu trình khí thực hiện công,
khí nhận công ?Tính công của lợng khí trong cả chu trình?


b. Tính nhiệt lợng trao đổi trong cả chu trình của lợng khí ?


<i>§/s : a. A = 4 J b. Q = - A = - 4J</i>


<b>P(</b><i><b>N/m</b><b>2</b><b><sub>)</sub></b></i>


C
6


4


2 A B


1 2 3


</div>

<!--links-->

×