Một học sinh làm thí nghiệm tìm hiểu về sự biến đổi nội năng của một lượng khí. Bạn

Câu hỏi số 968920:

Vận dụng

Một học sinh làm thí nghiệm tìm hiểu về sự biến đổi nội năng của một lượng khí. Bạn dùng một ống bơm xe đạp, bịt kín vòi bơm rồi đẩy pít-tông để nén khí thì nhận thấy thân ống bơm nóng lên, chứng tỏ nội năng của khí đã tăng. Nếu trong quá trình bơm, áp suất và thể tích khí biến đổi theo đồ thị bên và khí tỏa nhiệt ra bên ngoài 40 J thì nội năng khí tăng một lượng là bao nhiêu? Biết $1bar = 10^{5}Pa$.

A. 140 J.

B. 20 J.

C. 180 J.

D. 220 J.

Đáp án đúng là: A

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:968920

Phương pháp giải

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

Trong đó:

$\Delta U$ là độ biến thiên nội năng.

$A$ là công khối khí nhận được. Độ lớn của công do khí thực hiện bằng diện tích hình thang giới hạn bởi đồ thị và trục hoành trong hệ tọa độ p - V.

$Q$ là nhiệt lượng khối khí nhận được (tỏa nhiệt thì $Q < 0$).

Giải chi tiết

Từ đồ thị, ta thấy:

Trạng thái 1 có $\left\{ \begin{array}{l} {p_{1} = 1bar = 10^{5}Pa} \\ {V_{1} = 2l = 2.10^{- 3}m^{3}} \end{array} \right.$

Trạng thái 2 có $\left\{ \begin{array}{l} {p_{2} = 2bar = 2.10^{5}Pa} \\ {V_{2} = 0,8l = 0,8.10^{- 3}m^{3}} \end{array} \right.$

Vì thể tích giảm nên khí bị nén và nhận công ($A > 0$). Độ lớn của công bằng diện tích hình thang dưới đồ thị:

$A = \dfrac{1}{2}.\left( {p_{1} + p_{2}} \right).\left| {V_{1} - V_{2}} \right|$

$\left. \Rightarrow A = \dfrac{1}{2}.\left( {10^{5} + 2.10^{5}} \right).\left( {2 - 0,8} \right).10^{- 3} = 180J \right.$

Vì khí tỏa nhiệt ra bên ngoài nên $Q = - 40\text{~J}$.

Độ biến thiên nội năng của khí là:

$\Delta U = A + Q = 180 - 40 = 140J$.

Đáp án cần chọn là: A

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.