Bai 33 Cac nguyen li cua nhiet dong luc hoc

CHÀO MỪNG
Q THẦY
1

CƠ
Người soạn: Ngơ Thị Tốn


Tiết 61: BÀI TẬP
A. LÍ THUYẾT

Nội năng và sự biến thiên nội năg
- Nội năng của vật là tổng động năng và thế năng của các phân tử cấu tạo
nên vật. Kí hiệu:U
- Đặc điểm

* Đơn vị nội năng: Jun(J)
* Nội năng của vật: U = f(T, V)
* Đối với khí lí tưởng: U = f(T)
- Độ biến thiên nội năng của một vật là phần nội năng tăng thêm lên
hay giảm bớt đi trong một q trình.
- Có hai cách làm thay đổi nội năng: thực hiện công và truyền nhiệt.


Các nguyên lí của nhiệt động lực học
3

- Nguyên lí 1 NĐLH : Độ biến thiên nội năng của vật bằng tổng
cơng và nhiệt lượng mà vật nhận được.
-Ngun lí II NĐLH
+ Cách phát biểu của Clau-di-út: Nhiệt không thể tự truyền từ

một vật sang vật nóng hơn.
+Cách phát biểu của Các-Nơ: Động cơ nhiệt khơng thể chuyển
hóa tất cả nhiệt lượng nhận được thành công cơ học.

Bài tập các nguyên lí nhiệt động lực học

Thursday, Nove
mber 25, 2021


4

B. Các dạng bài tập
Dạng 1: Tính tốn các đại lượng liên quan đến công, nhiệt lượng và độ
biến thiên nội năng
- Áp dụng nguyên lý I: ∆U = A + Q
+ Nhiệt lượng:

Q = mc∆t

+ PT cân bằng nhiệt: |Q tỏa|=| Q thu|
m1c1∆ttỏa = m2c2∆tthu
+ Công :

A=F.h

- Quy ước về dấu:
∆U > 0: Nội năng của vật tăng;
Q > 0: Vật nhận nhiệt lượng;
A > 0: Vật nhận công;

Bài tập các nguyên lí nhiệt động lực học

∆U < 0: Nội năng của vật giảm;
Q < 0: Vật truyền nhiệt lượng;
A < 0: Vật thực hiện công.
Thursday, Nove
mber 25, 2021


Chú ý: Đối với khí lí tưởng U=f (T)
5

Cơng giãn nở của khí thực hiện : A=p(V2 – V2)=p.∆V
+ Quá trình đẳng tích: ∆U= Q
+ Q trình đẳng nhiệt: ∆U = 0
+ Quá trình đẳng áp : ∆U =A+Q

Bài tập các nguyên lí nhiệt động lực học

Thursday, Nove
mber 25, 2021


 
Dạng
2: Bài toán về hiệu suất động cơ nhiệt


6

- Hiệu suất thực tế (%): H  A  Q1  Q2  1

Q1

Q1

- Hiệu suất lí tưởng (%): Hmax =
(H Hmax)

Bài tập các nguyên lí nhiệt động lực học

Thursday, Nove
mber 25, 2021


1. CT tính nhiệt lượng:
Q = mc∆t
2. PT cân bằng nhiệt:
Q tỏa= Q thu
m1c1∆ttỏa = m2c2∆tthu

VẬN DỤNG
Bài 1: Người ta thực hiện cơng 100 J để nén khí trong xilanh.
Tính độ biến thiên nội năng của khí, biết khí truyền ra môi
trường xung quanh nhiệt lượng 20 J?
Bài 2: Khi truyền nhiệt lượng 6.106 J cho khí trong một xilanh
hình trụ thì khí nở ra đẩy pittong lên làm thể tích của khí tăng

3. Biểu thức NL I NĐLH:

thêm 0,5 m3. Tính độ biến thiên nội năng của khí. Biết áp suất

∆U = A + Q

của khí là 8.106 N.m2 và coi áp suất này khơng đổi trong q trình

4. CT tính hiệu suất của
ĐCN:
A

Q1  Q2
H 
Q1
Q1

khí thực hiện công.


1. CT tính nhiệt lượng:
Q = mc∆t
2. PT cân bằng nhiệt:
Q tỏa= Q thu
m1c1∆ttỏa = m2c2∆tthu

B. Bài tập
Bài 3. Một bình nhơm khối lượng 0,5 kg chứa 0,118 kg
nước ở nhiệt độ 20oC. Người ta thả vào bình một miếng sắt
khối lượng 0,2 kg đã được nung nóng tới 75oC. Xác định
nhiệt độ của nước khi bắt đầu có sự cân bằng nhiệt.

3. Biểu thức NL I NĐLH:

Bỏ qua sự truyền nhiệt ra mơi trường bên ngồi. Nhiệt

∆U = A + Q

dung riêng của nhôm là 0,92.103 J/kg.K; của nước là
4,18.103 J/kg.K; của sắt là 0,46.103 J/kg.K.

4. CT tính hiệu suất của
ĐCN:
A

Q1  Q2
H 
Q1
Q1


1. CT tính nhiệt lượng:
Q = mc∆t
2. PT cân bằng nhiệt:
Q tỏa= Q thu
m1c1∆ttỏa = m2c2∆tthu
3. Biểu thức NL I NĐLH:
∆U = A + Q
4. CT tính hiệu suất của
ĐCN:
A

Q1  Q2
H 
Q1
Q1

Bài 4: Một động cơ nhiệt nhận nhiệt lượng từ nguồn nóng
là 80 KJ. Tính hiệu suất làm việc của động cơ, và hiệu
năng của máy làm lạnh. Biết nhiệt lượng truyền cho nguồn
lạnh là 60 KJ.


1
10

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20


11

Câu 1. Chọn đáp án đúng.
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 cơng.
D. Nhiệt lượng vật nhận được trong q trình truyền nhiệt.


12

Câu 2. Nhiệt lượng được tính bởi cơng thức nào trong các
công thức sau đây?
A. Q  mct .
B. Q  ct .
C. Q  mt
D. Q  mc .


13

Câu 3. Công thức nào sau đây là công thức tổng quát của
nguyên lý một nhiệt động lực học?
A. U  A Q .
B. U  Q .
C. U  A .
D. A Q  0 .


14

Câu 4. Trong q trình chất khí nhận nhiệt và sinh cơng thì Q và
A trong hệ thức ngun lí I NĐLH 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.


15

Câu 5. Chọn câu đúng
A. Cơ năng không thể tự chuyển hố thành nội năng.
B. Q trình truyền nhiệt là q trình thuận nghịch
C. Động cơ nhiệt chỉ có thể chuyển hố một phần nhiệt
lượng nhận được thành cơng.
D. Động cơ nhiệt có thể chuyển hố hồn tồn nhiệt lượng
nhận được thành công


16

Câu 6. Trong q trình chất khí truyền nhiệt và nhận cơng thì Q
và A trong hệ thức ngun lí I NĐLH 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.


17

Câu 7. Người ta thực hiện công 100J để nén khí trong một
xilanh. Biết khí truyền ra mơi trường xung quanh nhiệt

lượng 20J độ biến thiên nội năng của khí là:
A. 80J.

C. 120J.

B. 100J. D. 20J.


18

Câu 8. 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 hố thành các dạng năng lượng
khác.
D. Nội năng của một vật có thể tăng lên, hoặc giảm đi.


19

Câu 9. 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.


20

Câu 10. Biết nhiệt dung của nước xấp xỉ là 4180 J/(kg.K).
Nhiệt lượng cần cung cấp cho 1 kg nước ở 20 oC đến khi sôi là :
A. 8.104 J. C. 33,44. 104 J.
B. 10. 104 J. D. 32.103 J.