Tel: 024.7300.7989 - Phone: 1800.6947 (Thời gian hỗ trợ từ 7h đến 22h)

Giỏ hàng của tôi

Bài thí nghiệm: Khảo sát định luật I nhiệt động lực học: $\Delta U = Q + A$. Trong đó: $\Delta

Câu hỏi số 960531:
Vận dụng

Bài thí nghiệm: Khảo sát định luật I nhiệt động lực học: $\Delta U = Q + A$. Trong đó: $\Delta U$: độ biến thiên nội năng của hệ; $Q$: nhiệt lượng hệ nhận vào/tỏa ra; $A$: công mà hệ thực hiện/nhận.

Dụng cụ thí nghiệm: Một bình kín chứa khí có piston di động, nhiệt kế (thang đo từ $0^{0}C$ đến $100^{0}C$), áp kế để đo áp suất của khí. Hệ thống gia nhiệt (bếp điện hoặc nguồn nhiệt) công suất 50 W, thước đo độ cao để xác định quãng đường dịch chuyển của piston, đồng hồ bấm giờ.

Cho biết khối lượng piston và điện tích tiết diện của xi lanh $S = 0,01m^{2}$, hiệu suất cấp nhiệt là 80 %.

Chuẩn bị ban đầu: Đặt piston di động ở trạng thái cân bằng, khí trong bình có thể tích ban đầu $V_{1} = 1l$, nhiệt độ $t_{1} = 25^{0}C$, và áp suất $p_{1} = 1atm$. Ta bật nguồn cấp nhiệt. Ghi lại các giá trị p, V, T.

Đúng Sai
a) Khi ta cấp nhiệt, khí nở ra đẩy piston đi lên.
b) Sau 10 s, nhiệt lượng cấp cho hệ là $Q = P.t = 500J$.
c) Khi nắp piston dịch chuyển được 5 cm, khí có áp suất 111430 Pa. Khí đã thực hiện một công 55,715 J.
d) Nội năng của khí tăng 334,285 J.

Đáp án đúng là: Đ; S; Đ; Đ

Quảng cáo

Câu hỏi:960531
Phương pháp giải

+ Phân tích các quá trình truyền nhiệt và thực hiện công theo Nguyên lý I Nhiệt động lực học.

+ Nhiệt lượng hệ thực tế nhận được: $Q = H.Q_{toa} = H.P.t$ (với $H$ là hiệu suất).

+ Công do khí thực hiện khi dãn nở: $A' = p.\Delta V = pSh$.

+ Độ biến thiên nội năng của hệ: $\Delta U = Q + A$

Giải chi tiết

a) Khi cấp nhiệt, nhiệt độ của khí tăng làm áp suất tăng hoặc thể tích tăng. Do bình có piston di động, khí sẽ dãn nở, thể tích tăng và đẩy piston đi lên.

$\Rightarrow$ a đúng.

b) Nhiệt lượng toàn phần do bếp tỏa ra sau 10 s là:

$Q_{toa} = P.t = 50.10 = 500J$.

Tuy nhiên, do hiệu suất chỉ đạt $80\%$, nhiệt lượng mà hệ thực tế nhận được là:

$Q = H.P.t = 0,8.500 = 400J$.

$\Rightarrow$ b sai.

c) Độ biến thiên thể tích của khí: $\Delta V = S \cdot h = 0,01 \cdot 0,05 = 0,0005\text{~m}^{3}$.

Công mà khí thực hiện:

$A = p.\Delta V = p.S.h = 111430.0,01.0,05 = 55,715(J)$.

$\Rightarrow$ c đúng.

d) Áp dụng định luật I nhiệt động lực học, hệ nhận nhiệt ($Q > 0$) và thực hiện công ($A < 0$):

$\Delta U = Q + A = 400 - 55,715 = 344,285J$.

$\Rightarrow$ d đúng.

Đáp án cần chọn là: Đ; S; Đ; Đ

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

>>  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.

Hỗ trợ - Hướng dẫn

  • 024.7300.7989
  • 1800.6947 free

(Thời gian hỗ trợ từ 7h đến 22h)
Email: lienhe@tuyensinh247.com