Page 1

Tài liệu luyện thi môn Vật lý lớp 10

Chương 6: Cơ sở của nhiệt động lực học

CHƯƠNG VI: CƠ SỞ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC I. NỘI NĂNG 1. Nội năng là gì ? Do các phân tử chuyển động không ngừng nên chúng có động năng, động năng này gọi tắt là động năng phân tử. Giữa các phân tử có lực tương tác nên ngoài động năng phân tử còn có thế năng tương tác giữa các phân tử, gọi tắt là thế năng phân tử. Thế năng phân tử phụ thuộc vào sự phân bố (tức là khoảng cách) của các phân tử. Nội năng (năng lượng có bên trong) của một vật (hoặc một đám khí) là tổng của động năng phân tử và thế năng phân tử của tất cả các phân tử cấu tạo nên vật (hoặc đám khí) đó. Nội năng được kí hiệu là U và có đơn vị là Jun (J). Do động năng phân tử phụ thuộc vào vận tốc chuyển động của các phân tử, vận tốc này lại phụ thuộc vào nhiệt độ của vật nên động năng của các phân tử phụ thuộc vào nhiệt độ của vật. Còn thế năng phân tử phụ thuộc vào khoảng cách giữa các phân tử mà khoảng cách giữa các phân tử lại phụ thuộc vào thể tích vật. Như vậy, nội năng của vật bất kì là một hàm của hai thông số trạng thái là T và V, do đó ta có thể viết: U  f (T ,V ) . Với khí lí tưởng, các phân tử được coi như không tương tác với nhau nên có thể bỏ qua thế năng phân tử. Như vậy, nội năng của đám khí lí tưởng chỉ còn phụ thuộc vào nhiệt độ của đám khí, do đó ta có thể viết: U  f (T ) . 2. Độ biến thiên nội năng Người ta thường không quan tâm tới nội năng của vật mà chỉ quan tâm tới sự biến thiên nội năng của vật (nghĩa là phần nội năng tăng thêm lên hoặc giảm bớt đi): U  U 2  U 1

3. Làm thay đổi nội năng của vật bằng cách nào ? Có hai cách làm thay đổi nội năng của vật là: Thực hiện công và truyền nhiệt. Truyền nhiệt được chia làm 3 loại là: Dẫn nhiệt; Đối lưu; Bức xạ nhiệt.

THAY ĐỔI NỘI NĂNG

Dẫn nhiệt Đối lưu

Thực hiện công

Truyền nhiệt Bức xạ nhiệt

4. Nhiệt lượng là gì ? Số đo độ biến thiên nội năng trong quá trình truyền nhiệt được gọi là nhiệt lượng (còn gọi tắt là nhiệt). Đơn vị của nhiệt lượng cũng là Jun (J). Kí hiệu của nhiệt lượng là Q . Các công thức tính nhiệt lượng đã học: 1 Được viết bởi Nguyễn Văn Va. Tel: 0963. 113. 858. Xem nhiều hơn tại https://www. facebook. com/Nguyenvanva Địa chỉ: Xóm 8 - Liên Hòa - Quảng Yên – Quảng Ninh. Website/blog: http://vahanamok.blogspot.com


Tài liệu luyện thi môn Vật lý lớp 10

Chương 6: Cơ sở của nhiệt động lực học

 Nhiệt lượng thu vào hoặc tỏa ra để tăng hoặc hạ nhiệt độ: Q  m.c.t  C.t  Nhiệt lượng thu vào khi nóng chảy (hoặc tỏa ra khi đông đặc): Q  m.  Nhiệt lượng thu vào khi hóa hơi (hoặc tỏa ra khi ngưng tụ): Q  m.L  Nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn nhiên liệu: Q  m.q Đổi đơn vị: 1cal = 4,186J hay 1J = 0,24cal Giải thích các kí hiệu trong công thức: 

m : là khối lượng (kg)

c : là nhiệt dung riêng (

J ) kg.K

C  m.c : gọi là nhiệt dung (

J ) K

 : Nhiệt nóng chảy (J/kg)

L : Nhiệt hóa hơi (J/kg)

q : Năng suất tỏa nhiệt của nhiên liệu

(J/kg)

Học xong mục I này cần trả lời được 5 câu hỏi sau mới được xem là đạt yêu cầu: ? Nội năng của một vật là gì. ? Tại sao có thể viết nội năng của một vật (hoặc một lượng khí) tùy ý là hàm: U  f (T ,V ) . ? Tại sao có thể viết nội năng của một lượng khí lí tưởng là hàm: U  f (T ) . ? Có mấy cách làm thay đổi nội năng của vật. Bản chất của mỗi quá trình truyền nhiệt (gồm Dẫn nhiệt; Đối lưu; Bức xạ nhiệt) là gì. ? Nhiệt lượng là gì. Các công thức tính nhiệt lượng đã được học.

II. NGUYÊN LÍ THỨ NHẤT CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC 1. Nguyên lí thứ nhất của nhiệt động lực học Độ biến thiên nội năng của một hệ bằng tổng đại số công và nhiệt lượng mà hệ nhận được: U  A  Q

Với tên gọi và quy ước dấu như sau:  U : là độ biến thiên nội năng của hệ. U  0 : Nếu nội năng hệ tăng U  0 : Nếu nội năng của hệ giảm

 A : là công mà hệ nhận được A  0 : Nếu hệ nhận công A  0 : Nếu hệ thực hiện công  Q : là nhiệt lượng mà hệ nhận được Q  0 : Nếu hệ nhận nhiệt 2 Được viết bởi Nguyễn Văn Va. Tel: 0963. 113. 858. Xem nhiều hơn tại https://www. facebook. com/Nguyenvanva Địa chỉ: Xóm 8 - Liên Hòa - Quảng Yên – Quảng Ninh. Website/blog: http://vahanamok.blogspot.com


Tài liệu luyện thi môn Vật lý lớp 10

Chương 6: Cơ sở của nhiệt động lực học

Q  0 : Nếu hệ tỏa nhiệt ra bên ngoài

Vật

2. Cách tính công A – Biểu diễn hình học của công A a) Xét quá trình biến đổi đẳng áp: Giả sử trong xilanh, dưới pit-tông diện tích S có một lượng khí không đổi. Người ta làm nóng để lượng khí dãn, đẩy pit-tông dịch chuyển lên cao một đoạn h . Trong quá trình dãn này, áp suất p của khí trong xilanh không đổi, vì nó luôn cân bằng với áp suất khí quyển bên ngoài cộng với áp suất gây ra bởi trọng lượng của pit-tông đè lên khí. Khi đó, áp lực F của khí tác dụng lên pit-tông đã thực hiện một công A ' được tính như sau: A '  F .h  pS .h

Vì S .h  V : là độ tăng thể tích, nên: A '  p.V Ở trên, A ' là công đại số mà lượng khí đã thực hiện (hay sinh ra). Do đó, ta nói công mà lượng khí nhận được là: A   A '   p.V

O

O

Do quá trình biến đổi là đẳng áp ( p1  p2  p ) (trong hệ tọa độ V-T thì đường (1)(2) đi qua gốc O) 

V1 V2 V   (1) T1 T2 T

Theo PT Cla pê rôn – Men đê lê ép thì : p 

n.R.T1 n.R.T2  (2) V1 V2

3 Được viết bởi Nguyễn Văn Va. Tel: 0963. 113. 858. Xem nhiều hơn tại https://www. facebook. com/Nguyenvanva Địa chỉ: Xóm 8 - Liên Hòa - Quảng Yên – Quảng Ninh. Website/blog: http://vahanamok.blogspot.com


Tài liệu luyện thi môn Vật lý lớp 10

Từ (1) và (2) ta suy ra: p 

Chương 6: Cơ sở của nhiệt động lực học

n.R.T V

Mà A   p.V  A  n.R.T  n.R.(T2  T1 ) ( với R 8,31

J : là hằng số khí) mol.K

Ghi nhớ 1: - Độ lớn của công mà lượng khí (gọi chung là hệ) đã nhận được hay thực hiện ra ngoài chính bằng diện tích hình chữ nhật gạch xọc (1)(2)V2V1 trên hệ tọa độ P-V.  Nếu thể tích tăng ( V2  V1 ) thì hệ thực hiện công (sinh công ra ngoài) hay ta nói hệ đã nhận một công A âm  A   S hcn  0  Nếu thể tích giảm( V2  V1 ) thì hệ nhận công  A  S hcn  0 - Công đại số mà hệ nhận được tính bằng công thức: A   A '   p.V   p.(V2  V1 )  p.(V1  V2 )

(với A '  p.V là công đại số mà hệ thực hiện ra bên ngoài hay công mà hệ sinh) - Công đại số mà hệ nhận được trong quá trình đẳng áp còn được tính bằng công thức: A  n.R.T  n.R.(T2  T1 )

( với R 8,31

J : là hằng số khí; n : là số mol khí ) mol.K

b) Xét quá trình biến đổi bất kì: - Xét một lượng khí xác định biến đổi trạng thái từ trạng thái (1) có: p1 ,V1 , T1 sang trạng thái (2) có: p2 ,V2 , T2 . Biểu diễn quá trình biến đổi này trên hệ tọa độ P-V như hình dưới: (2) (1)

Ghi nhớ 2: Độ lớn công mà hệ nhận được bằng diện tích hình thang cong (1)(2)V2V1 : A  S xoc và

 nếu thể tích tăng ( V2  V1 ) thì hệ thực hiện công ra ngoài  A  S xoc  0  nếu thể tích giảm ( V2  V1 ) thì hệ nhận công  A  S xoc  0 Hãy chứng minh kết quả kể trên. 4 Được viết bởi Nguyễn Văn Va. Tel: 0963. 113. 858. Xem nhiều hơn tại https://www. facebook. com/Nguyenvanva Địa chỉ: Xóm 8 - Liên Hòa - Quảng Yên – Quảng Ninh. Website/blog: http://vahanamok.blogspot.com


Tài liệu luyện thi môn Vật lý lớp 10

Chương 6: Cơ sở của nhiệt động lực học

- Hệ quả: với quá trình biến đổi khép kín (hay chu trình) Quá trình biến đổi khép kín (hay còn gọi là chu trình) là một quá trình biến đổi mà trạng thái cuối của nó trùng với trạng thái đầu (trạng thái A chẳng hạn) (Hình dưới). m m

A

B

A

B

n

n O

O

Ngược chiều KĐH

Cùng chiều KĐH

Ghi nhớ 3: Độ lớn công mà hệ nhận được trong một chu trình bằng diện tích hình gạch xọc AmBnA : A  S xoc và

 nếu chu trình biến đổi thuận chiều kim đồng hồ thì hệ thực hiện công ra ngoài  A  S xoc  0

 nếu chu trình biến đổi ngược chiều kim đồng hồ thì hệ nhận công  A  S xoc  0 Quy ước về dấu của công A giống với quy ước về chiều dương, âm trong đường tròn lượng giác nên dễ nhớ nhỉ. Hãy chứng minh kết quả kể trên. 3. Áp dụng nguyên lí thứ nhất cho các đẳng quá trình a) Với quá trình đẳng tích: Do V1  V2  V  0  A  0  U  Q Như vậy, trong quá trình đẳng tích, nhiệt lượng mà hệ nhận được chỉ dùng để tăng nội năng của hệ. b) Với quá trình đẳng áp:

(1)

(2)

O

5 Được viết bởi Nguyễn Văn Va. Tel: 0963. 113. 858. Xem nhiều hơn tại https://www. facebook. com/Nguyenvanva Địa chỉ: Xóm 8 - Liên Hòa - Quảng Yên – Quảng Ninh. Website/blog: http://vahanamok.blogspot.com


Tài liệu luyện thi môn Vật lý lớp 10

Chương 6: Cơ sở của nhiệt động lực học

Ta có: U  Q  A  Q  U  A ' với A '   A là công mà hệ thực hiện (hệ sinh ra) Như vậy, trong quá trình đẳng áp, nhiệt lượng mà hệ nhận được một phần dùng để tăng nội năng của hệ, phần còn lại biến thành công mà hệ sinh ra. c) Với quá trình đẳng nhiệt: Với quá trình đẳng nhiệt nên U  0  Q   A  Q  A ' Như vậy, trong quá trình đẳng nhiệt, toàn bộ nhiệt lượng mà hệ nhận được đều biến thành công mà hệ sinh ra.

T: không đổi

III. NGUYÊN LÍ THỨ HAI CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC 1. Quá trình thuận nghịch và không thuận nghịch a) Quá trình thuận nghịch Là quá trình có thể diễn ra đồng thời theo hai chiều ngược nhau trong cùng một điều kiện, và khi diễn ra theo chiều nghịch thì hệ cũng như môi trường sẽ trở về đúng trạng thái ban đầu mà không có một biến đổi nhỏ nào. VD: Quá trình dao động của con lắc không có ma sát. b) Quá trình không thuận nghịch Là quá trình không hội tụ đủ các điều kiện trên, có nghĩa là nó có thể diễn ra theo chiều nghịch nhưng hệ và môi trường đã bị biến đổi, thí dụ hệ đã được cung cấp công (hệ nhận công) hoặc nhiệt từ môi trường. VD: Quá trình dao động của con lắc khi có ma sát. 2. Nguyên lí thứ 2 của 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. b) Cách phát biểu của Các - nô Động cơ nhiệt không thể chuyển hóa tất cả nhiệt lượng nhận được thành công cơ học. 3. Động cơ nhiệt-Hiệu suất của động cơ nhiệt a) Định nghĩa: Động cơ nhiệt là những động cơ trong đó một phần năng lượng của nhiên liệu bị đốt cháy chuyển hóa thành cơ năng. Hay nói gọn lại thì động cơ nhiệt là thiết bị biến đổi nhiệt lượng sang công. b) Cấu tạo: - Ba bộ phận chính cấu thành động cơ nhiệt: 6 Được viết bởi Nguyễn Văn Va. Tel: 0963. 113. 858. Xem nhiều hơn tại https://www. facebook. com/Nguyenvanva Địa chỉ: Xóm 8 - Liên Hòa - Quảng Yên – Quảng Ninh. Website/blog: http://vahanamok.blogspot.com


Tài liệu luyện thi môn Vật lý lớp 10

Chương 6: Cơ sở của nhiệt động lực học

 Nguồn nóng (cung cấp nhiệt lượng Q1 ).  Nguồn lạnh (thu nhiệt lượng Q2 mà động cơ tỏa ra).  Tác nhân (đóng vai trò trung gian để nhận nhiệt, sinh công A và tỏa nhiệt).

c) Hiệu suất của động cơ nhiệt: H

A Q1  Q2  T1  T2     1 Q1 Q1  T1 

Chú ý: - Trong thực tế, hiệu suất của động cơ nhiệt nằm trong khoảng 25% - 45% - Với động cơ nhiệt lí tưởng thì hiệu suất của nó đạt cực đại: H Max 

A Q1

Q1  Q2 T1  T2  Q1 T1

với T1; T2 là nhiệt độ tuyệt đối của nguồn nóng và nguồn lạnh. Tuy nhiên, đây là một kiến thức không có trong SGK cho nên trong các bài toán mà phải sử dụng công thức này thì bài toán phải cho. A. BÀI TẬP VẬN DỤNG Bài tập nhiệt lượng, truyền nhiệt, cân bằng nhiệt, nội năng. VD1: Người ta bỏ một thỏi sắt hình trụ có diện tích đáy 5cm2, khối lượng m1 = 200g có nhiệt độ t1 = 3770C vào một bình hình trụ có diện tích đáy S = 20cm2 chứa m2 = 500g nước ở nhiệt độ t2 = 200C. Bỏ qua mọi hao phí. 1. Tính nhiệt độ của nước khi cân bằng nhiệt được thiết lập. Bỏ qua phần nước đã bị hóa hơi. 2. Do có một lượng nước bị hóa hơi, nên nhiệt độ cân bằng của hệ là t = 280C. a. Tính lượng nước đã bị hóa hơi. b. Tính mực nước chênh lệch trong bình trước và sau khi thả khối trụ, khi cân bằng nhiệt được thiết lập. Cho biết nhiệt dung riêng của sắt là 460 J/kg.K, của nước là 4200 J/kg.K khối lượng riêng của sắt D1 = 7800 kg/m3, khối lượng riêng của nước D2 = 1000 kg/m3, nhiệt hóa hơi của nước là L = 2,3.106 J/Kg. 7 Được viết bởi Nguyễn Văn Va. Tel: 0963. 113. 858. Xem nhiều hơn tại https://www. facebook. com/Nguyenvanva Địa chỉ: Xóm 8 - Liên Hòa - Quảng Yên – Quảng Ninh. Website/blog: http://vahanamok.blogspot.com


Tài liệu luyện thi môn Vật lý lớp 10

Chương 6: Cơ sở của nhiệt động lực học

Bài tập nguyên lí I nhiệt động lực học VD2: Người ta cung cấp nhiệt lượng 75 J cho chất khí đựng trong xilanh nằm ngang. Chất khí nở ra đẩy pit-tông đi một đoạn 15 cm, coi pit-tông đi đều . Tính độ biến thiên nội năng của chất khí. Biết lực ma sát giữa pit-tông và xilanh có độ lớn là 20 N. VD3: Một lượng khí thực hiện chu trình biến đổi như hình vẽ. Cho t1 = 27oC, V1 = 5lít, t3 = 127oC, V3 = 6lít. Ở điều kiện tiêu chuẩn khí có thể tích Vo = 8,19lít. Tính công do khí thực hiện sau một chu trình biến đổi.

Bài tập nguyên lí II nhiệt động lực học VD4: Động cơ nhiệt lí tưởng làm việc giữa hai nguồn nhiệt 27oC và 127oC. Nhiệt lượng tác nhân nhận của nguồn nóng trong một chu trình là 2400J. Biết động cơ nhiệt lí tưởng thì hiệu suất của nó được tính bởi: H 

T1  T2 với T1; T2 là nhiệt độ tuyệt đối của nguồn T1

nóng và nguồn lạnh. Tính a/ Hiệu suất của động cơ. (Đs: 25%) b/ Công thực hiện trong một chu trình. (Đs: 600J) c/ Nhiệt lượng truyền cho nguồn lạnh trong một chu trình. (Đs: 1800J) B. BÀI TẬP TỰ LUYỆN Bài tập nhiệt lượng, truyền nhiệt, cân bằng nhiệt, nội năng. Bài 1. Tính nhiệt lượng cần thiết để đun 5 kg nước từ 150C đến 1000C 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. (Đs: 1843650 J) Bài 2. Một bình nhôm khối lượng 0,5 kg chứa 4 kg nước ở nhiệt độ 200C. 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 4,18.103J/kg.K; của sắt là 0,46.103 J/kg.K. (Đs: 22,60C). Bài 3. Một nhiệt lượng kế bằng đồng thau khối lượng 128 g chứa 210 g nước ở nhiệt độ 8,4 0C. 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. (Đs: 777 J/kg.K) Bài 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. (Đs: 5g; 45g) Bài 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 8 Được viết bởi Nguyễn Văn Va. Tel: 0963. 113. 858. Xem nhiều hơn tại https://www. facebook. com/Nguyenvanva Địa chỉ: Xóm 8 - Liên Hòa - Quảng Yên – Quảng Ninh. Website/blog: http://vahanamok.blogspot.com


Tài liệu luyện thi môn Vật lý lớp 10

Chương 6: Cơ sở của nhiệt động lực học

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. (Đs: 1405 K) Bài 6. 100g chì được truyền nhiệt lượng 260J thì tăng nhiệt độ từ 15oC lên 35oC. Tìm nhiệt dung và nhiệt dung riêng của chì. Bài 7. Nhiệt lượng kế bằng đồng c1 = 0,09cal/g.độ chứa nước c2 = 1cal/g.độ ở 25oC. Khối lượng tổng cộng của nhiệt lượng kế là 475g. Bỏ vào nhiệt lượng kế một vật bằng đồng thau (c3 = 0,08cal/g.độ) có khối lượng 400g ở 90oC. Nhiệt độ sau cùng của hệ khi cân bằng nhiệt là 30oC. Tính khối lượng của nhiệt lượng kế và của nước. (Đs: 100g; 375g) Bài 8. Trộn ba chât lỏng không tác dụng hóa học lẫn nhau. Biết khối lượng lần lượt là m1 = 1kg. m2 = 10kg; m3 = 5kg, nhiệt độ và nhiệt dung riêng lần lượt là t1 = 6oC; c1 = 2kJ/kg.độ, t2 = -40oC; c2= 4kJ/kg.độ, t3 = 60oC; c3 = 2kJ/kg.độ. Tìm a/ Nhiệt độ cân bằng của hỗn hợp. (Đs: -190C) b/ nhiệt lượng cần để làm nóng hỗn hợp đến 6oC. (Đs: 1300kJ) Bài 9. Có hai bình cách nhiệt. Bình I chứa 5 lít nước ở 60oC, bình II chứa 1 lít nước ở 20oC. Đầu tiên rót một phần nước ở bình I sang bình II. Sau khi bình II cân bằng nhiệt người ta lại rót từ bình II sang bình I một lượng nước bằng với lần rót trước. Nhiệt độ sau cùng của nước trong bình I là 59oC. Tính lượng nước đã rót từ bình này sang bình kia. (Đs: 1/7 lit) Bài 10. Một bình cách nhiệt được ngăn làm hai phần bằng một vách ngăn cách nhiệt. Hai phần bình chứa 2 chất lỏng có nhiệt dung riêng c1; c2 và nhiệt độ t1; t2 khác nhau. Bỏ vách ngăn, hai khối chất lỏng không có tác dụng hóa học và có nhiệt độ cân bằng t. Biết (t1 – t) = 0,5(t1 – t2). Tính tỉ số m1/m2 theo c1 và c2. Bài 11. Hai bình giống nhau nối với nhau bằng ống có khóa. Bình I chứa một lượng khí có p = 105N/m2, t1 = 27oC. Bình II chứa cùng loại khí, cùng áp suất nhưng có t2 = 227oC. Mở khóa cho hai bình thông nhau. a/ Xác định nhiệt độ khi cân bằng. b/ Áp suất khí sau khi cân bằng. Bài 12. Thùng nhôm, khối lượng 1,2kg, đựng 4kg nước ở 90oC. Tìm nhiệt lượng tỏa ra khi nhiệt độ hạ còn 30oC. Cho biết nhôm có c1 = 0,92kJ/kg.độ, nước có c2 = 4,186kJ/kg.độ Bài 13. Một nhiệt lượng kế chứa 2kg nước ở 15oC. Cho vào nhiệt lượng kế quả cân bằng đồng thau có khối lượng 500g ở 100oC. Tìm nhiệt độ cân bằng của hệ. Coi rằng vỏ nhiệt lượng kế không thu nhiệt. Cho các nhiệt dung riêng của đồng là c1 = 3,68.102J/kg.độ; c2 = 4,186kJ/kg.độ. (Đs: 16,8oC) Bài 14. Một khối m = 50g hợp kim chì kẽm ở 136 oC được cho vào một nhiệt lượng kế, nhiệt dung 30J/độ, chứa 100g nước ở 14oC. Nhiệt độ cân bằng là 18oC. Tìm khối lượng chì, kẽm. Biết nhiệt dung riêng của nước là co = 4,2kJ/kg.độ, của chì là c1 = 0,13kJ/kg.độ, kẽm c2 = 0,38kJ/kg.độ. (Đs: 15g; 35g) Bài 15. Một bình cầu kín cách nhiệt, thể tích 100lít, có 5g khí H2 và 12g khí O2. Người ta đốt cháy hỗn hợp khí trong bình. Biết khi có một mol hơi nước được tạo thành trong phản ứng thì có một lượng nhiệt 2,4.105J tỏa ra. Nhiệt độ ban đầu của hỗn hợp khí là 20oC, nhiệt dung riêng đẳng tích của hidro là 14,3kJ/kg.độ, của hơi nước là 2,1kJ/kg.độ. Sau phản ứng hơi nước không bị ngưng tụ. Tính áp suất trong bình sau phản ứng.(Đs: 5,4.105Pa) Bài 16. Một ống chia độ chứa nước ở nhiệt độ 300C. Nhúng ống nước này vào 1000g rượu ở nhiệt độ -100C. Sau khi cân bằng nhiệt thì trong ống tồn tại cả nước và nước đá, khi đó thể tích nước trong ống tăng thêm 5cm3. Cho rằng chỉ có sự trao đổi nhiệt giữa nước và rượu. Biết nhiệt dung riêng của nước và rượu là 4200J/kgK và 2500J/kgK; khối lượng riêng của 9 Được viết bởi Nguyễn Văn Va. Tel: 0963. 113. 858. Xem nhiều hơn tại https://www. facebook. com/Nguyenvanva Địa chỉ: Xóm 8 - Liên Hòa - Quảng Yên – Quảng Ninh. Website/blog: http://vahanamok.blogspot.com


Tài liệu luyện thi môn Vật lý lớp 10

Chương 6: Cơ sở của nhiệt động lực học

nước và nước đá là 1000kg/m3 và 800kg/m3; nhiệt nóng chảy của nước đá là 3,3.105J/kg. Xác định thể tích của nước chứa trong ống sau khi cân bằng nhiệt. Bài 17. Trong một cốc hình trụ chứa nước tới độ cao h = 12 cm ở nhiệt độ t0 = 230C. Người ta thả vào cốc một miếng nhôm được vớt ra từ một ấm nước đang sôi. Khi đó mực nước trong cốc hình trụ dâng thêm một khoảng d = 2 cm. Tìm nhiệt độ nước trong cốc khi có sự cân bằng nhiệt. Biết khối lượng riêng của nước và nhôm lần lượt là D1 = 1000 kg/m3 và D2 = 2700 kg/m3, nhiệt dung riêng của nước và nhôm lần lượt là c1 = 4200 J/kgK và c2 = 920 J/kgK. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với cốc và môi trường. Bài 18. Một thau nhôm khối lượng 0,5kg đựng 2kg nước ở 20oC. a) Thả vào thau nước một thỏi đồng có khối lượng 200g lấy ở lò ra. Nước nóng đến 21,2oC. Tìm nhiệt độ của bếp lò. Biết nhiệt dung riêng của nhôm, nước, đồng lần lượt là: c1=880J/kg.K; c2=4200J/kg.K; c3=380J/kg.K. Bỏ qua sự toả nhiệt ra môi trường xung quanh. b) Thực ra, trong trường hợp này, nhiệt lượng toả ra môi trường là 10% nhiệt lượng cung cấp cho thau nước. Tìm nhiệt độ thực sự của bếp lò. Bài 19. Một thỏi nước đá có khối lượng 200g ở -100C. a. Tính nhiệt lượng cần cung cấp để thỏi nước đá biến thành hơi hoàn toàn ở 1000C. Cho nhiệt dung riêng của nước đá là c1 = 1800J/kg.K, của nước là c2 = 4200J/kg.K, nhiệt hóa hơi của nước là L = 2,3.106J/kg và nhiệt nóng chảy của nước đá là  = 3,4.105J/kg. b. Trường hợp ta bỏ thỏi nước đá trên vào xô nhôm có khối lượng 100g chứa 0,629kg nước ở 200C.Tính nhiệt độ cân bằng của hệ thống và lượng nước trong xô lúc này? Cho nhiệt dung riêng của nhôm là c3 = 880J/kg.K ( bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường xung quanh) Bài 20. Hai bình cách nhiệt chứa cùng một khối lượng nước M, có nhiệt độ tương ứng là tA = 500C và tB =200C. Ở lần thí nghiệm thứ nhất người ta lấy một khối lượng nước m từ bình A đổ sang bình B khi cân bằng nhiệt có nhiệt độ t1.2, rồi lại lấy khối lượng nước m như trên từ bình B đổ về bình A khi cân bằng thì nhiệt độ của bình A lúc này là t1.1. Sau lần thí nghiệm thứ nhất thì chênh lệch nhiệt độ giữa hai bình là  t1=200C. Bỏ qua sự tỏa nhiệt giữa nước với các bình và môi trường ngoài. a/ Tìm giá trị X=

m ? (Đs: X=0,2) M

b/ Sau n lần thí nghiệm như trên. Xác định hiệu nhiệt độ của nước giữa hai bình  tn theo 1 X  2 0 n? (Đs: ∆tn=   .(t A  t B )   .30 C ) 1  X 3     n

n

c) Sau ít nhất bao nhiêu lần thí nghiệm thì chênh lệch nhiệt độ giữa hai bình không vượt quá 40C. Bài 21. Một vật được nung nóng đến 120 0C rồi thả vào bình nước, khi đó nước trong bình tăng từ 20 0C đến 40 0C. Nếu tiếp tục thả vào bình nước một vật như vậy nhưng được nung nóng đến 100 0C thì khi có cân bằng nhiệt, nhiệt độ nước trong bình là bao nhiêu? Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường. Bài 22. Người ta bỏ một miếng hợp kim chì và kẽm có khối lượng 50g ở nhiệt độ 136oC vào một nhiệt lượng kế chứa 50g nước ở 14oC. Hỏi có bao nhiêu gam chì và bao nhiêu gam kẽm trong miếng hợp kim trên? Biết rằng nhiệt độ khi có cân bằng nhiệt là 18oC và muốn cho riêng nhiệt lượng kế nóng thêm lên 1oC thì cần 65,1J; nhiệt dung riêng của nước, chì và kẽm lần lượt 10 Được viết bởi Nguyễn Văn Va. Tel: 0963. 113. 858. Xem nhiều hơn tại https://www. facebook. com/Nguyenvanva Địa chỉ: Xóm 8 - Liên Hòa - Quảng Yên – Quảng Ninh. Website/blog: http://vahanamok.blogspot.com


Tài liệu luyện thi môn Vật lý lớp 10

Chương 6: Cơ sở của nhiệt động lực học

là 4190J/(kg.K), 130J/(kg.K) và 210J/(kg.K). Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường bên ngoài. Bài 23. Một bình nhiệt lượng kế bằng nhôm có khối lượng m1 = 200g, chứa m2 = 400g nước ở nhiệt độ t1 = 20oC. 1. Đổ thêm vào bình một khối lượng nước ở nhiệt độ t2 = 5oC. Khi cân bằng nhiệt có nhiệt độ nước trong bình là t = 10oC. Tìm khối lượng nước vừa đổ thêm vào bình. 2. Sau đó người ta thả vào bình một khối nước đá ở nhiệt độ t3 = -5oC, khi cân bằng nhiệt thì thấy trong bình còn lại 100g nước đá. Tìm khối lượng nước đá vừa thả vào bình. Cho biết nhiệt dung riêng của nhôm, của nước, của nước đá lần lượt là c1 = 880J/kg.K, c2 = 4200J/kg.K, c3 = 2100J/kg.K; nhiệt nóng chảy của nước đá là  = 340000J/kg. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường. Bài 24. Hai bình nhiệt lượng kế hình trụ giống nhau có cùng độ cao 25cm. Bình A chứa nước ở nhiệt độ t0 = 50oC, bình B chứa nước đá tạo thành do làm lạnh nước đã đổ vào bình đó từ trước. Lượng chất chứa trong mỗi bình đều đến độ cao H = 10cm. Đổ tất cả nước ở bình A vào bình B. Khi cân bằng nhiệt thì mực nước trong bình B giảm h = 0,6cm so với khi vừa mới đổ nước từ bình A vào. Biết khối lượng riêng của nước là D 0 = 1g/cm3, của nước đá là D = 0,9g/cm3; nhiệt dung riêng của nước là c = 4200J/kg.K, của nước đá là c 1 = 2100J/kg.K; nhiệt lượng cần cung cấp để 1kg nước đá ở 0oC nóng chảy hoàn toàn là  = 335000J. Tìm nhiệt độ ban đầu của nước đá ở bình B. Bài tập nguyên lí I nhiệt động lực học Bài 25. 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. (Đs: 160J) Bài 26. 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. (Đs: 2.106 J). Bài 27. khối khí có p = 1atm, V1 = 10lít được dãn nở đẳng áp thể tích tăng gấp hai lần. Tìm công do khí thực hiện. (Đs: 981J) Bài 28. 20g khí ô xi ở áp suất 2.105N/m2, nhiệt độ 31oC, được đun nóng đẳng áp và dãn nở đến thể tích 25lít. Tính công của khí. (Đs: 3421,1J) Bài 29. Một khối khí có p1 = 1atm, V1 = 12lít, t1 = 27oC được đun nóng đẳng áp đến nhiệt độ t2 = 77oC. Tính công của khí. (Đs: 202,6J) Bài 30. 8g hidro ở 27oC, dãn nở đẳng áp thể tích tăng gấp 2 lần. Tính công của khí. (Đs: 9972J) Bài 31. Một khối khí có V = 7,5 lít, p = 2.105N/m2, t = 27oC bị nén đẳng áp và nhận một công 50J. Tính nhiệt độ của khí sau khi nén. (Đs: 170C) Bài 32. Một khối khí có V = 3lít, p = 2.105N/m2, t = 27oC được đun đẳng tích rồi cho dãn nở đẳng áp. Khi dãn nở nhiệt độ tăng thêm 30oC. Tính công khí đã thực hiện. (Đs: 60J) Bài 33. Một khối lượng m của một chất khí có nhiệt độ T được làm lạnh đẳng tích, áp suất giảm đi n lần. Sau đó khí dãn nở đẳng áp đến nhiệt độ bằng lúc ban đầu. Tính công khí đã thực hiện. Biết phân tử gam của khí là µ. Bài 34. 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 dm3; 100 kPa; 300 K. Khí được làm lạnh theo một quá trình đẳng áp tới khi thể tích còn 6 dm3. Xác định nhiệt độ cuối cùng của khí và tính công mà chất khí thực hiện được. (Đs: 180K; 400J) 11 Được viết bởi Nguyễn Văn Va. Tel: 0963. 113. 858. Xem nhiều hơn tại https://www. facebook. com/Nguyenvanva Địa chỉ: Xóm 8 - Liên Hòa - Quảng Yên – Quảng Ninh. Website/blog: http://vahanamok.blogspot.com


Tài liệu luyện thi môn Vật lý lớp 10

Chương 6: Cơ sở của nhiệt động lực học

Bài 35. 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. (Đs: 0,5 J) Bài 36. 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. (Đs: 162.107 J) Bài 37. 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 46.106 J/kg và khối lượng riêng của xăng là 0,7 kg/dm3. (Đs: 42,9 kW) Bài 38. Viên đạn chì (m=50g, c = 0,12kJ/kg.độ) bay với vận tốc vo = 360km/h. Sau khi xuyên qua một tấm thép, vận tốc giảm còn 72km/h. a/ Tính lượng nội năng tăng thêm của đạn và thép. (Đs: 240J) b/ 60% lượng nội năng trên biến thành nhiệt làm nóng viên đạn. Tính độ tăng nhiệt độ của đạn. (Đs: 240C) Bài 39. Búa máy 10 tấn rơi từ độ cao 2,3m xuống một cọc sắt (c = 0,46kJ/kg.độ, m = 200kg). Biết 40% động năng của búa biến thành nhiệt làm nóng cọc sắt. Hỏi búa rơi bao nhiêu lần thì cọc tăng nhiệt độ thêm 20oC. Cho rằng cọc không tỏa nhiệt cho môi trường. (Đs: 20 lần) Bài 40. Một lượng khí thực hiện chu trình biến đổi như hình vẽ t1 = 27oC, V1 = 5lít, t3 = 127oC, V3 = 6lít. Ở điều kiện tiêu chuẩn khí có thể tích Vo = 8,19lít. Tính công do khí thực hiện sau một chu trình biến đổi. (Đs: 20,26J)

Bài 41. Một xilanh thẳng đứng tiết diện 100cm2 chứa khí ở 27oC, đậy bởi pittong nhẹ cách

đáy 60cm. Trên pittong có đặt một vật khối lượng 100kg. Đốt nóng khí thêm 50oC. Tính công do khí thực hiện. Cho áp suất khí quyển là 1,01.105N/m2; g = 9,8m/s2. (Đs: 199J) Bài tập nguyên lí II nhiệt động lực học (Ở tất cả các bài dưới đây với động cơ nhiệt lí tưởng thì hiệu suất của nó được tính bởi: H

T1  T2 với T1; T2 là nhiệt độ tuyệt đối của nguồn nóng và nguồn lạnh.) T1

Bài 42. Động cơ nhiệt lí tưởng mỗi chu trình truyền 80% nhiệt lượng nhận được cho nguồn

lạnh. Biết nhiệt độ của nguồn lạnh là 30oC. Tìm nhiệt độ của nguồn nóng. (Đs: T1 = 378,75K) Bài 43. Máy hơi nước công suất 10kW tiêu thụ 10kg than đá trong 1 giờ. Biết hơi nước vào và ra xilanh có nhiệt độ 227oC và 100oC. năng suất tỏa nhiệt của than đá là 3,6.107J/kg. Tính hiệu suất thực của máy và của một động cơ nhiệt lí tưởng làm việc giữa hai nhiệt độ nói trên. (Đs: 10% và 25,4%) Bài 44. Trong xilanh có tiết diện 200cm2, pittông cách đáy 30cm, có khí ở 27oC và 106N/m2. Khi nhận nhiệt lượng do 5g xăng bị cháy cung cấp, khí dãn nở đẳng áp, nhiệt độ tăng thêm 12 Được viết bởi Nguyễn Văn Va. Tel: 0963. 113. 858. Xem nhiều hơn tại https://www. facebook. com/Nguyenvanva Địa chỉ: Xóm 8 - Liên Hòa - Quảng Yên – Quảng Ninh. Website/blog: http://vahanamok.blogspot.com


Tài liệu luyện thi môn Vật lý lớp 10

Chương 6: Cơ sở của nhiệt động lực học

150oC. Biết khi cháy 10% nhiệt lượng của xăng cung cấp cho khí. Năng suất tỏa nhiệt của xăng là 4,8.107J/kg. a/ Tính công do khí thực hiện. (Đs: 3000J) b/ Tinh hiệu suất của quát trình. (Đs: 12,5%) Bài 45. Nhiệt độ của nguồn nóng động cơ nhiệt lí tưởng là 1170C, của nguôn lạnh là 270C. Trong 11 giờ nguồn nóng truyển cho động cơ nhiệt 60kJ. Tính : a) Hiệu suất của máy. (Đs: 23%) b) Nhiệt lượng truyền cho máy trong 11 giờ. (Đs: 46,2kJ) c) Công suất của động cơ nhiệt. (Đs: 13,8kW)

13 Được viết bởi Nguyễn Văn Va. Tel: 0963. 113. 858. Xem nhiều hơn tại https://www. facebook. com/Nguyenvanva Địa chỉ: Xóm 8 - Liên Hòa - Quảng Yên – Quảng Ninh. Website/blog: http://vahanamok.blogspot.com


Tài liệu luyện thi môn Vật lý lớp 10

Chương 6: Cơ sở của nhiệt động lực học

C. BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM Câu 1. Nội năng của khí lý tưởng bao gồm:

A. tổng năng lượng chuyển động nhiệt của các phân tử khí. B. tổng thế năng tương tác giữa các phân tử và năng lượng chuyển động nhiệt. C. tổng thế năng tương tác giữa các phân tử khí. D. bằng tổng nhiệt lượng mà khối khí nhận được. Câu 2. 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. Câu 3. Nguyên lý I nhiệt động lực học được diễn tả bởi công thức: ΔU = A+Q , với quy ước: A. Q > 0: hệ truyền nhiệt. B. A < 0: hệ nhận công. C. Q <: hệ nhận nhiệt. D. A > 0: hệ nhận công. Câu 4. 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. Câu 5. 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. Câu 6. 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. Câu 7. Nội năng của hệ sẽ như thế nào nếu hệ tỏa nhiệt và sinh công? A. Không đổi. B. Chưa đủ điều kiện để kết luận. C. Giảm. D. Tăng. Câu 8. Nội năng của hệ sẽ như thế nào nếu hệ nhận nhiệt và thực hiện công? A. Tăng. B. Chưa đủ điều kiện để kết luận. C. Không đổi. D. Giảm. Câu 9. Nội năng của hệ sẽ như thế nào nếu hệ nhận nhiệt và nhận công? A. Không đổi. B. Chưa đủ điều kiện để kết luận. C. Giảm. D. Tăng. Câu 10. Định luật, nguyên lý vật lí 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. Câu 11. Hãy chọn câu đúng nhất. 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. 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. Câu 12. Trong quá trình chất khí nhả nhiệt và nhận công thì A và Q trong biểu thức: ΔU = 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. Câu 13. Trong quá trình chất khí nhận nhiệt và sinh công thì A và Q trong biểu thức: ΔU = A+Q, dấu của A và Q là: A. A < 0, A > 0. B. Q > 0, A < 0. C. Q > 0, A > 0. D. Q < 0, A < 0. 14 Được viết bởi Nguyễn Văn Va. Tel: 0963. 113. 858. Xem nhiều hơn tại https://www. facebook. com/Nguyenvanva Địa chỉ: Xóm 8 - Liên Hòa - Quảng Yên – Quảng Ninh. Website/blog: http://vahanamok.blogspot.com


Tài liệu luyện thi môn Vật lý lớp 10

Chương 6: Cơ sở của nhiệt động lực học

Trong các hệ thức sau, hệ thức nào biểu diễn cho quá trình nung nóng đẳng tích một lượng khí? A. ΔU = 0. B. ΔU = Q. C. ΔU = A + Q. D. ΔU = A. Câu 15. 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%. Câu 16. 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. Câu 17. 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. ΔU = 0. B. ΔU = A+Q. C. ΔU = Q. D. ΔU = A. Câu 18. Trong quá trình chất khí nhận nhiệt và nhận công thì A và Q trong biểu thức ΔU = A+Q phải có giá trị nào sau đây? A. Q > 0, A < 0. B. Q > 0, A > 0. C. Q < 0, A < 0. D. Q < 0, A > 0. Câu 19. Hệ thức ΔU = 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. Câu 20. Trường hợp nào dưới đây ứng với quá trình đẳng tích khi nhiệt độ tăng? A. ΔU = Q; Q > 0 B. ΔU = A+Q; A > 0; Q >0. C. ΔU = A; A > 0. D. ΔU = A-Q; A< 0; Q > 0. Câu 21. Hệ thức nào sau đây phù hợp với quá trình làm lạnh đẳng tích: A. ΔU = A; A> 0. B. ΔU = Q; Q > 0. C. ΔU = A; A< 0. D. ΔU = Q; Q < 0. Câu 22. Nội năng của một vật là: A. tổng năng lượng mà vật nhận được trong quá trình truyền nhiệt và thực hiện công. B. nhiệt lượng mà vật nhận được trong quá trình truyền nhiệt. C. tổng động năng và thế năng của các phân tử cấu tạo nên vật. D. tổng động năng và thế năng của vật. Câu 23. 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. Câu 24. 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. Câu 25. 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. Câu 14.

15 Được viết bởi Nguyễn Văn Va. Tel: 0963. 113. 858. Xem nhiều hơn tại https://www. facebook. com/Nguyenvanva Địa chỉ: Xóm 8 - Liên Hòa - Quảng Yên – Quảng Ninh. Website/blog: http://vahanamok.blogspot.com


Tài liệu luyện thi môn Vật lý lớp 10

Chương 6: Cơ sở của nhiệt động lực học

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: 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. Câu 27. 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. Câu 28. Hiệu suất của động cơ nhiệt là 40%, động cơ nhiệt thực hiện một công 800J, tính nhiệt lượng của nguồn nóng: A. 480J. B. 2kJ. C. 800J. D. 320J. Câu 29. 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. Câu 30. 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. Câu 31. 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%. Câu 32. 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. Câu 33. 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. Câu 34. 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. Câu 35. 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. Câu 36. 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. Câu 37. Một động cơ nhiệt hoạt động giữa hai nguồn nhiệt có nhiệt độ 400C và 3600C. Hiệu suất lớn nhất của động cơ bằng: A. 50,1%. B. 88,9%. C. 11,1%. D. 49,9%. Câu 38. 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%. Câu 26.

16 Được viết bởi Nguyễn Văn Va. Tel: 0963. 113. 858. Xem nhiều hơn tại https://www. facebook. com/Nguyenvanva Địa chỉ: Xóm 8 - Liên Hòa - Quảng Yên – Quảng Ninh. Website/blog: http://vahanamok.blogspot.com


Tài liệu luyện thi môn Vật lý lớp 10

Chương 6: Cơ sở của nhiệt động lực học

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%. Câu 40. Một động cơ nhiệt lý tưởng làm việc với hai nguồn nhiệt có nhiệt độ T1 = 1,6T2. Hiệu suất của động cơ bằng: A. 62,5%. B. 60,0%. C. 37,5%. D. 23,1%. Câu 41. Một máy làm lạnh có hiệu năng bằng 4, mỗi giờ, máy tiêu thụ một công 5.106J. 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. Câu 42. Nhiệt lượng một vật đồng chất thu vào là 6900J làm nhiệt độ vật tăng thêm 500C. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường, biết khối lượng của vật là 300g. Nhiệt dung riêng của chất làm vật là: A. 460J/kgK. B. 1150J/kgK. C. 8100J/kgK. D. 41,4J/kgK. Câu 43. Một khối khí lý tưởng thực hiện quá trình như trên đồ thị. Câu 39.

Công mà khối khí trao đổi với môi trường là: A.0,6kJ. B. 0,9kJ. C. 1,5kJ. D. 1,2kJ. Câu 44. 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. Câu 45. Một mol khí lý tưởng thực hiện quá trình như trên đồ thị.

17 Được viết bởi Nguyễn Văn Va. Tel: 0963. 113. 858. Xem nhiều hơn tại https://www. facebook. com/Nguyenvanva Địa chỉ: Xóm 8 - Liên Hòa - Quảng Yên – Quảng Ninh. Website/blog: http://vahanamok.blogspot.com


Tài liệu luyện thi môn Vật lý lớp 10

Chương 6: Cơ sở của nhiệt động lực học

Công mà khối khí trao đổi với môi trường là: A. 80kJ. B. 200kJ. C. 400kJ. D. Không tính được. Câu 46. 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. 689J. B. 465J. C. 1154J. D. Không tính được. Câu 47. 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. Câu 48. 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. Câu 49. 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. Câu 50. 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. Câu 51. 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.

18 Được viết bởi Nguyễn Văn Va. Tel: 0963. 113. 858. Xem nhiều hơn tại https://www. facebook. com/Nguyenvanva Địa chỉ: Xóm 8 - Liên Hòa - Quảng Yên – Quảng Ninh. Website/blog: http://vahanamok.blogspot.com

Ly thuyet chuong 6 co so cua nhiet dong luc hoc ly 10 2018full  

Đây là tài liệu được biên soan rất công phu. Gồm lý thuyết, bài tập minh họa (không có giải), bài tập tự luyện và bài tập trắc nghiệm cho cá...

Ly thuyet chuong 6 co so cua nhiet dong luc hoc ly 10 2018full  

Đây là tài liệu được biên soan rất công phu. Gồm lý thuyết, bài tập minh họa (không có giải), bài tập tự luyện và bài tập trắc nghiệm cho cá...

Advertisement