Giải bài tập SGK Bài 33 Vật lý 10 Cơ bản & Nâng cao

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

Phát biểu nguyên lí II NĐLH.

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

A. \(\Delta U = A\) ;                                 B. \(\Delta U = Q + A\) ;

C. \(\Delta U = 0\) ;                                 D.\(\Delta U = Q\) .

Trong quá trình chất khí nhận nhiệt và sinh công thì Q và A trong hệ thức ∆U = A + Q 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.

Trường hợp nào sau đây ứng với quá trình đẳng tích khi nhiệt độ tăng ?

A. \(\Delta U = Q\) với Q > 0 ;

B. \(\Delta U = Q + A\) với A > 0 ;

C. \(\Delta U = Q + A\) với A < 0 ;

D. \(\Delta U = Q\) với Q < 0.

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

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

Khi truyền nhiệt lượng 6.10⁶ J cho khí trong một xilanh hình trụ thì khí nở ra đẩy pit-tông lên làm thể tích của khí tăng lên 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 là không đổi trong quá trình khí thực hiện công.

Một người có khối lượng 60kg nhảy từ cầu nhảy ở độ cao 5m xuống một bể bơi. Tính độ biến thiên nội năng của nước trong bể bơi. Bỏ qua các hao phí năng lượng thoát ra ngoài khối nước trong bể bơi. Lấy g = 10m/s2 

Một cốc nhôm khối lượng 100g chứa 300g nước ở nhiệt độ 20oC. Người ta thả vào cốc nước một chiếc thìa đồng khối lượng 75g vừa rút ra khỏi nồi nước sôi ở 100oC. Xác định nhiệt độ của nước trong cốc khi có sự cân bằng nhiệt. Bỏ qua các hao phí nhiệt ra ngoài. Nhiệt dung riêng của nhôm là 880J/kg.độ, của đồng là 380J/kg.độ và của nước là 4,19.103J/kg.độ. 

Người ta cọ xát một miếng sắt dẹt khối lượng 100g trên một tấm gỗ. Sau một lát thì thấy miếng sắt nóng lên thêm 12oC. Hỏi người ta đã tốn một công là bao nhiêu để thắng ma sát, giả sử rằng 40% công đó được dùng để làm nóng miếng sắt? Cho biết nhiệt dung riêng của sắt là 460J/kg.độ. 

Một lượng khí được dãn từ thể tích V1 đến thể tích V2 (V2 > V1). Trong quá trình nào lượng khí thực hiện công ít nhất?

A. Trong quá trình dãn đẳng áp.

B. Trong quá trình dãn đẳng nhiệt.

C. Trong quá trình dãn đẳng áp rồi đẳng nhiệt.

D. Trong quá trình dãn đẳng nhiệt rồi đẳng áp. 

Một lượng khí không đổi ở trạng thái 1 có thể tích V1 áp suất p1, dãn đẳng nhiệt đến trạng thái 2 có thể tích V2 = 2.V1 và áp suất p2 = p1/2. Sau đó dãn đẳng áp trong trạng thái 3 có thể tích V3 = 3.V1. Vẽ đồ thị biểu diễn các quá trình trên. Dùng đồ thị để so sánh công của khí trong các quá trình trên. 

Một lượng khí lí tưởng có thể tích V1 = 1 lít, áp suất p1 = 1atm được dãn đẳng nhiệt tới khi đạt thể tích V2 = 2 lít. Sau đó người ta làm lạnh khí, áp suất của khí giảm đi một nửa, còn thể tích thì không đổi. Cuối cùng thì dãn đẳng áp tới khi thể tích đạt giá trị V3 = 4 lít. Vẽ đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của p vào V và dùng đồ thị để so sánh công trong các quá trình. 

Lấy 2,5 mol khí lí tưởng ở nhiệt độ 300K. Nung nóng đẳng áp khí này cho đến khi thể tích của nó bằng 1,5 lần thể tích lúc đầu. Nhiệt lượng cung cấp cho quá trình này là 11,04 kJ. Tính công mà khí này thực hiện và độ tăng nội năng. 

Công thức nào sau đây mô tả đúng nguyên lí I của nhiệt động lực học?

A. ΔU = A - Q.                  B. ΔU = Q-A.

C. A = ΔU - Q.                  D. ΔU = A + Q.

Quy ước về dấu nào sau đây phù hợp với công thức AU = A + Q của nguyên lí I nhiệt động lực học?

A. Vật nhận công : A < 0 ; vật nhận nhiệt: Q < 0.

B. Vật nhận công : A > 0 ; vật nhận nhiệt: Q > 0.

C. Vật thực hiện công : A < 0 ; vật truyền nhiệt: Q > 0.

D. Vật thực hiện công : A > 0 ; vật truyền nhiệt: Q < 0.

Với quy ước dấu đúng trong câu trên thì công thức nào sau đây mô tả không đúng quá trình truyền nhiệt giữa các vật trong hệ cô lập ?

A. Q_thu = Q_toả

B. Q_thu + Q_toả = 0

C. Q_thu = - Q_toả 

D. |Q_thu| = |Q_toả|

Nếu thực hiện công 676 J để nén đẳng nhiệt một lượng khí thì độ biến thiên nội năng của khí và nhiệt lượng khí toả ra trong quá trình này là :

A. ΔU = 676 J ; Q’ = 0.

B. ΔU = 0 ; Q' = 676 J.

C. ΔU = 0 ; Q’ = -676 J.

D. ΔU = -676 J ; Q' = 0.

Ta có ΔU = Q - A, với ΔU là độ tăng nội năng, Q là nhiệt lượng hệ nhận được, -A là công hệ thực hiện được. Hỏi khi hệ thực hiện một quá trình đẳng áp thì điều nào sau đây là đúng ?

A. Q phải bằng 0.

B. A phải bằng 0.

C. ΔU phải bằng 0.

D. Cả Q, A và ΔU đều phải khác 0.

Hình 33.1 biểu diễn một quá trình biến đổi trạng thái của khí lí tưởng. Hỏi trong quá trình này Q, A và ΔU phải có giá trị như thế nào ?

A. ΔU > 0 ; Q = 0 ; A > 0.

B. ΔU = 0 ; Q > 0 ; A < 0.

C. ΔU = 0 ; Q < 0 ; A > 0.

D. ΔU < 0 ; Q > 0 ; A < 0.

Một lượng không khí nóng được chứa trong một xilanh cách nhiệt đặt nằm ngang có pit-tông có thể dịch chuyển được. Không khí nóng dãn nở đẩy pit-tông dịch chuyển.

a) Nếu không khí nóng thực hiện một công có độ lớn là 4 000 J, thì nội năng của nó biến thiên một lượng bằng bao nhiêu ?

b)  Giả sử không khí nhận thêm được nhiệt lượng 10 000 J và công thực hiện thêm được một lượng là 1 500 J. Hỏi nội năng của không khí biến thiên một lượng bằng bao nhiêu ?

Một bình nhiệt lượng kế bằng thép khối lượng 0,1 kg chứa 0,5 kg nước ở nhiệt độ 15°C. Người ta thả một miếng chì và một miếng nhôm có tổng khối lượng 0,15 kg và nhiệt độ 100°C vào nhiệt lượng kế. Kết quả là nhiệt độ của nước trong nhiệt lượng kế tăng lên đến 17°C. Xác định khối lượng của miếng chì và miếng nhôm.

Cho biết nhiệt dung riêng của chì là 127,7 J/(kg.K), của nhôm là 836 J/(kg.K), của sắt là 460 J/(kg.K), của nước là 1 280 J/(kg.K). Bỏ qua sự mất mát nhiệt ra bên ngoài.

Một viên đạn bằng đồng bay với vận tốc 500 m/s tới xuyên qua một tấm gỗ. Khi vừa ra khỏi tấm gỗ, vận tốc của viên đạn là 300 m/s. Hỏi nhiệt độ của viên đạn tăng lên bao nhiêu khi nó bay ra khỏi tấm gỗ.

Biết nhiệt dung riêng của đồng là 386 J/(kg.K). Coi toàn bộ cơ năng khi va chạm đều chuyển hoá thành nhiệt làm nóng viên đạn.

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 : 0,010 m³; 100 kPa ; 300 K. Khí được làm lạnh theo một quá trình đẳng áp tới khi thể tích còn 0,006 m³.

a) Vẽ đường biểu diễn quá trình biến đổi trạng thái trong hệ toạ độ (p,V).

b) Xác định nhiệt độ cuối cùng của khí.

c) Tính công của chất khí.

Người ta cung cấp nhiệt lượng 1,5 J cho chất khí đựng trong một xilanh đặt 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.