Giải vật lí 10 bài 33: Các nguyên lí của nhiệt động lực học

Giải câu 1: Phát biểu và viết hệ thức của nguyên lí...

Phát biểu và viết hệ thức của nguyên lí I NĐLH. Nêu tên, đơn vị và quy ước dấu của các đại lượng trong hệ thức.

Nguyên lí I nhiệt động lực học (NĐLH) :

Độ biến thiên nội năng của hệ bằng tổng công và nhiệt lượng mà hệ nhận được trong một quá trình.

 ∆U = A + Q

Trong đó :       A là công (J)

                                      Q là nhiệt lượng (J)

                                    ∆U là độ biến thiên nội năng (J)

Quy ước về dấu của nhiệt lượng và công :

·        Q > 0: Hệ nhận nhiệt lượng

·        Q < 0: Hệ truyền nhiệt lượng

·        A > 0: Hệ nhận công

·        A < 0: Hệ thực hiện công

Giải câu 2: Phát biểu nguyên lí II NĐLH...

Phát biểu nguyên lí II NĐLH

Nguyên lí II nhiệt động lực học :

• Cách phát biểu của Clau-di-út : nhiệt không thể tự truyền từ một vật sang vật nóng hơn.
• Cách phát biểu của Các-nô: động cơ nhiệt không thể chuyển hóa tất cả nhiệt lượng nhận được thành công cơ học.

Giải câu 3: Trong các hệ thức sau, hệ thức nào...

Trong các hệ thức sau, hệ thức nào diễn tả quá trình nung nóng khí trong một bình kín khi bỏ qua sự nở vì nhiệt của bình?

A. ∆U = A;

B. ∆U = Q + A;

C. ∆U = 0;

D. ∆U = Q;

Chọn D vì theo đề bài chỉ xuất hiện quá trình nung nóng khí trong bình kín không có sự xuất hiện của quá trình thực hiện công hoặc nhận công.

Giải câu 4: Trong quá trình chất khí nhận nhiệt...

Trong quá trình chất khí nhận nhiệt và sinh công thì Q và A trong hệ thức  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 giải:

Theo quy ước về dấu chất khí nhận nhiệt Q > 0, chất khí sinh công A < 0.

 Chọn C.

Giải câu 5: Trường hợp nào sau đây ứng với...

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.

Trong quá trình này hệ không nhận công hay thực hiện công A = 0, trong quá trình đẳng tích khi nhiệt độ tăng hệ nhận nhiệt Q > 0;

 Vậy ∆U = Q với Q > 0

Chọn A.

Giải câu 6: Người ta thực hiện công 100 J để...

Người ta thực hiện công 100 J để nén khi trong một xilanh. Tìm độ biến thiên nội năng của khí, biết khí truyền ra môi trường xung quanh nhiệt lượng 20J.

Người ta thực hiện công tức là vật đã nhận công ⇒ A > 0 ⇒ A = 100J.

Khí truyền ra môi trường xung quanh nhiệt lượng 20J ⇒ Q < 0 ⇒ Q = -20J

 Độ biến thiên nội năng của khí: ∆U = Q + A  = -20 + 100 = 80J

Giải câu 7: Người ta truyền cho khí trong xilanh...

Người ta truyền cho khí trong xilanh nhiệt lượng 100J. Khi nở ra thực hiện công 70J đẩy pit-tông lên. Tính độ biến thiên nội năng của khí.

Người ta truyền cho khí trong xilanh nhiệt lượng 100J thì hệ nhận được nhiệt lượng ⇒ Q > 0 ⇒ Q = 100J

Khi nở ra thực hiện công ⇒ A < 0 ⇒ A = -70J.

Độ biến thiên nội năng của khí: ∆U = Q + A  = 100 - 70 = 30J

Giải câu 8: Khi truyền nhiệt lượng 6.10⁶J cho khí...

Khi truyền nhiệt lượng 6.10⁶J cho khí trong một xilanh hình trụ thì khí nở ra đẩy pit-tông lên 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.

Nhắc lại công thức tính công: A = p.∆V = 8.10⁶.0,5 = 4.10⁶J

Do khi truyền nhiệt lương cho khí trong xi lanh tức là khí trong xilanh đã nhận được 1 lượng nhiệt

⇒ Q > 0 ⇒ Q = 6.10⁶J                                                                                       

Do khí trong xilanh nở ra đẩy pit-tông nên vật đã thực hiện công. ⇒A < 0 ⇒ A = - 4.10⁶J

Độ biến thiên nội năng của khí: ∆U = Q + A  = 6.10⁶ - 4.10⁶ = 2.10⁶J