Đồ thị (p - V) ở hình bên diễn tả quá trình biến đổi trạng thái

Câu hỏi số 963014:

Vận dụng

Đồ thị (p - V) ở hình bên diễn tả quá trình biến đổi trạng thái của 3,25 mol khí helium lí tưởng

Cho các nhận định sau, các nhận định đúng là?

Áp suất của khí Helium tại điểm b bằng 8 Pa.

B. Nhiệt độ của khí Helium tại điểm (a) và (b) lần lượt là 1184 K và 296 K

C. Khí toả nhiệt trong quá trình (b) - (c) và (c) - (a)

D. Độ biến thiên nội năng của khí trong quá trình (c) - (a) bằng 0

Đáp án đúng là: C; D

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:963014

Phương pháp giải

+ Sử dụng phương trình trạng thái khí lí tưởng pV = nRT.

+ Nhận biết và phân tích các quá trình biến đổi trạng thái trên đồ thị (p - V) (đẳng áp, đẳng tích, đẳng nhiệt).

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

Giải chi tiết

Từ đồ thị, tại điểm c ta có: $p_{c} = 2.10^{5}Pa$, $V_{c} = 0,04m^{3}$.

Nhiệt độ tại c là: $T_{c} = \dfrac{p_{c}V_{c}}{nR} = \dfrac{2.10^{5}.0,04}{3,25.8,31} \approx 296K$.

Đường (c) - (a) là một đường cong hyperbol nối hai điểm $\Rightarrow$ đây là quá trình đẳng nhiệt.

$\left. \Rightarrow T_{a} = T_{c} = 296K \right.$.

Tại điểm a có $V_{a} = 0,01m^{3}$, suy ra áp suất tại a là: $p_{a} = \dfrac{p_{c}V_{c}}{V_{a}} = \dfrac{8000}{0,01} = 8.10^{5}Pa$.

Quá trình (a) - (b) là quá trình đẳng áp, suy ra $p_{b} = p_{a} = 8.10^{5}Pa$.

Từ đồ thị, ta thấy $V_{b} = 0,04m^{3}$.

$\Rightarrow$ Nhiệt độ tại b là: $T_{b} = \dfrac{p_{b}V_{b}}{nR} = \dfrac{8.10^{5}.0,04}{3,25.8,31} \approx 1184K$.

a) Áp suất tại điểm b là $8.10^{5}Pa$.

$\Rightarrow$ a sai.

b) Nhiệt độ tại điểm (a) là 296 K, tại điểm (b) là 1184 K.

$\Rightarrow$ b sai.

c) Quá trình (b) - (c) là quá trình đẳng tích (V không đổi nên A = 0), áp suất giảm kéo theo nhiệt độ giảm nên độ biến thiên nội năng $\Delta U < 0$.

Theo nguyên lí I: $\left. Q = \Delta U < 0\Rightarrow \right.$ khí toả nhiệt.

Quá trình (c) - (a) là quá trình đẳng nhiệt (T không đổi nên $\Delta U = 0$), thể tích khí giảm nên khí nhận công (A > 0).

Theo nguyên lí I: $\left. Q = \Delta U - A = - A < 0\Rightarrow \right.$ khí toả nhiệt.

$\Rightarrow$ Cả hai quá trình khí đều toả nhiệt.

$\Rightarrow$ c đúng.

d) Quá trình (c) - (a) là quá trình đẳng nhiệt nên nhiệt độ không thay đổi, suy ra độ biến thiên nội năng $\Delta U = 0$.

$\Rightarrow$ d đúng.

Đáp án cần chọn là: C; D

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K9 Chú ý! Lộ Trình Sun 2027 - 1 lộ trình ôn đa kỳ thi (TN THPT, ĐGNL (Hà Nội/ Hồ Chí Minh), ĐGNL Sư Phạm, ĐGTD, ĐGNL Bộ Công an, ĐGNL Bộ Quốc phòngTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com. Cập nhật bám sát bộ SGK mới, Thầy Cô giáo giỏi, 3 bước chi tiết: Nền tảng lớp 12; Luyện thi chuyên sâu; Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.