Câu 1: Khi truyền nhiệt lượng 6.106J cho khí đựng trong xi lanh hình trụ thì khí nở ra đẩy pittong đi lên. Thể tich khí tăng thêm 0,5m3. Biết áp suất của khí là 8.106N/m2 và không đổi trong quá trình khí giãn nở. Tính độ biến thiên nội năng.
Hướng dẫn giải
Độ lớn công khối khí thực hiện
\(\left| A \right| = p.\left| {\Delta V} \right| = {8.10^6}.0,5 = {4.10^6}\,J\)
Áp dụng nguyên lý I nhiệt động lực học:
ΔU = A + Q
Khí thực hiện công nên: A = – 4.106J
Khí nhận nhiệt lượng: Q = 6.106J
ΔU = – 4.106 + 6.106 = 2.106J
Câu 2: Một lượng khí chứa trong xi lanh nằm ngang có áp suất 3.105Pa, thể tích 8 lít. Sau khi đun nóng đẳng áp khí nở ra đẩy pittong đi một đoạn, thể tích khí tăng thêm 25%. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường xung quanh.
a) Tính công mà khối khí thực hiện được.
b) Trong quá trình trên nội năng của khối khí tăng thêm 200 J. Hỏi khối khí đã nhận hay truyền một nhiệt lượng bằng bao nhiêu?
Hướng dẫn giải
a) Độ lớn công của khối khí
\(\Delta V = 25\% .{V_0} = 25\% .8 = 2\,l = {2.10^{ – 3}}{m^3}\)
\(\left| A \right| = p.\left| {\Delta V} \right| = {3.10^5}{.2.10^{ – 3}} = 600\,J\)
b) Nhiệt lượng
\(\Delta U = Q + A\)
\( \Leftrightarrow 200 = Q – 600\)
\( \Rightarrow Q = 800J\)
Bài 3: Một lượng khí xác định chứa trong 1 xy-lanh đặt nằm ngang có thể tích 12 lít, áp suất 4.105N/m2 ở nhiệt độ 270C. Nung nóng khối khí trên đến nhiệt độ 4770C, khí dãn nở đẳng áp đẩy pittông đi. Biết khí có khối lượng 3g và nhiệt dung riêng là 104J/(kg.K)
a) Tính thể tích lúc sau của khí.
b) Tính nhiệt lượng mà khí nhận được và độ lớn công mà khí thực hiện được.
c) Tính độ biến thiên nội năng của khối khí trên.
Hướng dẫn giải
a) Thể tích lúc sau của khối khí
\(\frac{{{V_1}}}{{{T_1}}} = \frac{{{V_2}}}{{{T_2}}}\)
\( \Rightarrow {V_2} = \frac{{{V_1}{T_2}}}{{{T_1}}} = \frac{{12.750}}{{300}} = 30\) lít
b) Nhiệt lượng và độ lớn công mà khối khí thực hiện
\(Q = mc\Delta t = {3.10^{ – 3}}{.10^4}\left( {477 – 27} \right) = 13500\left( J \right)\)
\(\left| A \right| = p\left| {\Delta V} \right| = {4.10^5}\left( {30 – 12} \right){.10^{ – 3}} = 7200\left( J \right)\)
c) Độ biến thiên nội năng
\(\Delta U = A + Q = – 7200 + 13500 = 6300\left( J \right)\)
