Một khối khí lí tưởng được nhốt trong một xi lanh kín nằm ngang và đặt trong môi trường

Câu hỏi số 948937:

Vận dụng

Một khối khí lí tưởng được nhốt trong một xi lanh kín nằm ngang và đặt trong môi trường chân không (lí tưởng). Người ta cung cấp một nhiệt lượng 5J cho chất khí đựng trong một xylanh đặt nằm ngang trong chân không. Khí nở ra đẩy pit-tông di chuyển đều một đoạn 3 cm. Biết trong quá trình pit-tông di chuyển, lực ma sát giữa pit-tông và xylanh có độ lớn luôn không đổi và bằng 20 N. Độ biến thiên nội năng của khối khí theo đơn vị J bằng bao nhiêu ? (Làm tròn đến số thập phân thứ nhất).

Trả lời:

Đáp án đúng là:

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:948937

Phương pháp giải

Sử dụng nguyên lí I nhiệt động lực học: $\Delta U = Q + A$

Quy ước dấu:

Q > 0: Hệ nhận nhiệt lượng

A < 0: Hệ thực hiện công

- Công do khí thực hiện khi đẩy pit-tông: $A' = F.s$

- Vì pit-tông chuyển động đều dọc theo phương ngang và bên ngoài là môi trường chân không (không có áp suất khí quyển) nên lực đẩy của khí tác dụng lên pit-tông cân bằng với lực ma sát: $F = F_{ms}$

Giải chi tiết

Hệ nhận nhiệt lượng: Q = 5 J

Do pit-tông chuyển động đều, tổng hợp lực tác dụng lên pit-tông theo phương ngang bằng 0

$\Rightarrow$ Lực do khối khí đẩy ra cân bằng với lực ma sát: $F = F_{ms} = 20N$

Công mà khối khí thực hiện để đẩy pit-tông đi một đoạn 3 cm là

$A' = F.s = 20.0,03 = 0,6J$

Do khối khí giãn nở và thực hiện công lên môi trường ngoài nên: $A = - A' = - 0,6J$

Độ biến thiên nội năng của khối khí là:

$\Delta U = Q + A = 5 + ( - 0,6) = 4,4J$

Đáp án cần điền là: 4,4

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K8 Chú ý! Lộ Trình Sun 2026 - 3IN1 - 1 lộ trình ôn 3 kì thi (Luyện thi 26+ TN THPT, 90+ ĐGNL HN, 900+ ĐGNL HCM, 70+ ĐGTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com.Đầy đủ theo 3 đầu sách, Thầy Cô giáo giỏi, luyện thi theo 3 giai đoạn: Nền tảng lớp 12, Luyện thi chuyên sâu, Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.