đề cương ôn thi vật lí lớp 10 học kỳ II lí thuyết và tự luận

B.BÀI TẬP VẬN DỤNG Bài 1: Một vật được ném thẳng đứng lên cao với vận tốc là 20ms từ độ cao h so với mặt đất. Khi chạm đất vận tốc của vật là 30ms, bỏ qua sức cản không khí. Lấy g = 10ms2. Hãy tính: a. Độ cao h. b. Độ cao cực đại mà vật đạt được so với mặt đất. c. Vận tốc của vật khi động năng bằng 3 lần thế năng. Bài 2: Từ độ cao 10 m, một vật được ném thẳng đứng lên cao với vận tốc 10ms, lấy g = 10ms2. a Tìm độ cao cực đại mà vật đạt được so với mặt đất. b Ở vị trí nào của vật thì Wđ = 3Wt. c Xác định vận tốc của vật khi Wđ = Wt. d Xác định vận tốc của vật trước khi chạm đất. Bài 3: Một hòn bi có khối lượng 20g được ném thẳng đứng lên cao với vận tốc 4ms từ độ cao 1,6m so với mặt đất. a) Tính trong hệ quy chiếu mặt đất các giá trị động năng, thế năng và cơ năng của hòn bi tại lúc ném vật b) Tìm độ cao cực đại mà bi đạt được. c) Tìm vị trí hòn bi có thế năng bằng động năng? d) Nếu có lực cản 5N tác dụng thì độ cao cực đại mà vật lên được là bao nhiêu? Bài 4: Từ mặt đất, một vật có khối lượng m = 200g được ném lên theo phương thẳng đứng với vận tốc 30ms. Bỏ qua sức cản của không khí và lấy g = 10ms2. 1. Tìm cơ năng của vật. 2. Xác định độ cao cực đại mà vật đạt được. 3. Tại vị trí nào vật có động năng bằng thế năng? Xác định vận tốc của vật tại vị trí đó. 4. Tại vị trí nào vật có động năng bằng ba lần thế năng? Xác định vận tốc của vật tại vị trí đó. CHƯƠNG V: CHẤT KHÍ CHỦ ĐỀ 1: ĐỊNH LUẬT BÔI LƠ – MA –RI ỐT A. Phương pháp giải bài toán định luật Bôilơ – Mariot Liệt kê hai trạng thái 1( p1, V1) và trạng thái 2 ( p2, V2) Sử dụng định luật Bôilơ – Mariot . p1V1 = p2V2 Chú ý: khi tìm p thì V1, V2 cùng đơn vị và ngược lại. Một số đơn vị đo áp suất: 1Nm2 = 1Pa 1at = 9,81.104 Pa 1atm = 1,031.105 Pa 1mmHg = 133Pa = 1torr B. BÀI TẬP VẬN DỤNG Bài 1: Nén khí đẳng nhiệt từ thể tích 9(l) đến thể tích 6 (l) thì thấy áp suất tăng lên một lượng . Hỏi áp suất ban đầu của khí là bao nhiêu? Giải Gọi p1 là áp suất của khí ứng với V1 = 9 (l) Gọi p2 là áp suất ứng với p2 = p1 + Theo định luật luật Bôilơ – Mariot .p1V1 = p2V2 Bài 2: Xylanh của một ống bom hình trụ có diện tích 10cm2, chiều cao 30 cm, dùng để nén không khí vào quả bóng có thể tích 2,5 (l). Hỏi phải bom bao nhiêu lần để áp suất của quả bóng gấp 3 lần áp suất khí quyển, coi rằng quả bóng trước khi bom không có không khí và nhiệt độ không khí không đổi khi bom. Giải Mỗi lần bom thể tích không khí vào bóng là Vo = s.h = 0,3 (l) Gọi n là số lần bom thì thể tích V1 = n.Vo là thể tích cần đưa vào bóng ở áp suất p1 = po Theo bài ra, ta có : P2 = 3p1 và V2 = 2,5 (l) Theo định luật Bôilơ – Mariot n.p1.Vo = p2.V2 Vậy số lần cần bom là 25 lần. Bài 3: Người ta điều chế khí hidro và chứa vào một bình lớn dưới áp suất 1atm ở nhiệt độ 20oC. Tính thể tích khí phải lấy từ bình lớn ra để nạp vào bình nhỏ có thể tích 20lít ở áp suất 25atm. Coi quá trình này là đẳng nhiệt. Giải Trạng thái 1: V1 =?; p1 = 1atm; Trạng thái 2: V2 = 20l; p2 = 25atm. Vì quá trình là đẳng nhiệt, nên ta áp dụng định luật Boyle – Mariotte cho hai trạng thái khí (1) và (2): p1V1 = p2V2 => 1.V1 = 25.20 => V1 = 500lít Bài 4: Người ta biến đổi đẳng nhiệt 3g khí hidro ở điều kiện chuẩn (po=1atm và To= 273oC) đến áp suất 2atm. Tìm thể tích của lượng khí đó sau khi biến đổi. Giải +Thể tích khí hidro ở điều kiện tiêu chuẩn: Vo = n.22,4 = .22,4 = 33,6 (lít) Trạng thái đầu: po = 1atm; Vo = 33,6 lít; Trạng thái sau: p = 2atm; V = ? Vì đây là quá trình đẳng nhiệt, nên ta áp dụng định luật Boyle – Mariotte cho hai trạng thái trên: pV = poVo 2.V = 1.33,6 => V= 16,8lít. Bài 5: Mỗi lần bom đưa được Vo = 80 cm3 không khí vào ruột xe. Sau khi bom diện tích tiếp xúc của nó với mặt đường là 30cm2, thể tích ruột xe sau khi bom là 2000cm3, áp suất khí quyển là 1atm, trọng lượng xe là 600N. Tính số lần phải bom ( coi nhiệt độ không đổi trong quá trình bom). Giải Gọi n là số lần bom để đưa không khí vào ruột xe. Vậy thể tích không khí cần đưa vào ruột xe là V1 = nVo = 80n cm3 Và áp suất p1 = 1atm. Ap suất p2 sau khi bom là p2 = và thể tích V2 = 2000cm3. Vì quá trình bom là đẳng nhiệt nên : Vậy số lần cần bom là 50 lần. CHỦ ĐỀ 2: ĐỊNH LUẬT SÁC – LƠ A.Phương pháp giải bài toán định luật Sac lơ Liệt kê hai trạng thái 1( p1, T1) và trạng thái 2 ( p2, T2) Sử dụng định luật Sac – lơ: Chú ý: khi giải thì đổi toC ra T(K) T(K) = toC + 273 Định luật này áp dụng cho lượng khí có khối lượng và thể tích không đổi. B. Bài tập vận dụng Bài 1: Một bóng đèn dây tóc chứa khí trơ, khi đèn sáng nhiệt độ của bóng đèn là 400oC, áp suất trong bóng đèn bằng áp suất khí quyển 1atm. Tính áp suất khí trong bóng đèn khi đèn chưa sang ở 22oC. Giải Trạng thái 1 Trạng thái 2 T1 = 295K T2 = 673K P1 = ? P2 = 1atm Theo ĐL Sác – lơ Bài 2: Đun nóng đẳng tích một khối khí lên 20oC thì áp suất khí tăng thêm140 áp suất khí ban đầu. tìm nhiệt độ ban đầu của khí. Giải Gọi p1, T1 là áp suất và nhiệt độ của khí lúc đầu Gọi p2, T2 là áp suất và nhiệt độ khí lúc sau Theo định luật Sác – lơ Với p2 = p1 + T2 = T1 + 20 Bài 3: Nếu nhiệt độ khí trơ trong bóng đèn tăng từ nhiệt độ t1 = 15oC đến nhiệt độ t2 = 300oC thì áp suất khi trơ tăng lên bao nhiêu lần? Giải Trạng thái 1: T1= 288K; p1; Trạng thái 2: T2 = 573; p2 = kp1. Vì quá trình là đẳng tích, nên ta áp dụng định luật Charles cho hai trạng thái khí (1) và (2): p1T2 = p2T1 => 573p1 = 288.kp1 => k = ≈ 1,99 Vậy áp suất sau khi biến đổi gấp 1,99 lần áp suất ban đầu. CHỦ ĐỀ 3: ĐỊNH LUẬT GAY – LUY XẮC ( QUÁ TRÌNH ĐẲNG ÁP) A.Phương pháp giải bài toán định Gay – luy xắc Liệt kê hai trạng thái 1( V1, T1) và trạng thái 2 ( V2, T2) Sử dụng định luật Gay – luy xắc: Chú ý: khi giải thì đổi toC ra T(K) T(K) = toC + 273 Định luật này áp dụng cho lượng khí có khối lượng và áp suất không đổi. B. Bài tập vận dụng Bài 1: Một khối khí đem giãn nở đẳng áp từ nhiệt độ t1 = 32oC đến nhiệt độ t2 = 117oC, thể tích khối khí tăng thêm 1,7lít. Tìm thế tích khối khí trước và sau khi giãn nở. Giải Trạng thái 1: T1 = 305K; V1 Trạng thái 2: T2 = 390K V2 = V1 + 1,7 (lít) Vì đây là quá trình đẳng áp, nên ta áp dụng định luật Gay lussac cho hai trạng thái (1) và (2): V1T2 = V2T1 => 390V1 = 305(V1 + 1,7) => V1 = 6,1lít Vậy + thể tích lượng khí trước khi biến đổi là V1 = 6,1 lít; + thể tích lượng khí sau khi biến đổi là V2 = V1 + 1,7 = 7,8lít. Bài 2: đun nóng đẳng áp một khối khí lên đến 47oC thì thể tích tăng thêm 110 thể tích ban đầu. tìm nhiệt độ ban đầu? Giải Sử dụng định luật Gay – luy xắc: Tính T1 = 290,9K, tính được t1 = 17,9oC. Bài 3: Đun nóng một lượng không khí trong điều kiện đẳng áp thì nhiệt độ tăng thêm 3K ,còn thể tích tăng thêm 1% so với thể tích ban đầu. Tính nhiệt độ ban đầu của khí? Giải Gọi V1, T1 và V2, T2 là thể tích và nhiệt độ tuyệt đối của khí ở trạng thái 1 và trạng thái 2. Vì quá trình là đẳng áp nên ta có hay Theo bài ra, ta có: T2 = T1 +3 Vậy : 0,01 = T1 = 300K t = 27oC CHỦ ĐỀ 4: PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI KHÍ LÝ TƯỞNG A. Phương pháp giải bài tập về phương trình trạng thái khí lý tưởng. Liệt kê ra 2 trạng thái 1 ( p1,V1,T1) và 2 (p2,V2,T2). Áp dụng phương trình trạng thái: Chú ý: luôn đổi nhiệt độ toC ra T(K). T (K) = 273 + to C B. Bài tập vận dụng Bài 1: Trong xilanh của một động cơ có chứa một lượng khí ở nhiệt độ 47o C và áp suất 0,7 atm. a. Sau khi bị nén thể tích của khí giảm đi 5 lần và áp suất tăng lên tới 8atm. Tính nhiệt độ của khí ở cuối quá trình nén? b. Người ta tăng nhiệt độ của khí lên đến 273oC và giữ pittông cố định thì áp suất của khí khi đó là bao nhiêu? Giải a. Tính nhiệt độ T2. TT1 TT2 P1 = 0,7atm P2 = 8atm V1 V2 = V15 T1 = 320K T2 = ? Áp dụng PTTT khí lý tưởng, Ta có: b. Vì pít tông được giữ không đổi nên đó là quá trình đẳng tích: Theo định luật Sác – lơ, ta có: Bài 2: Tính khối lượng riêng của không khí ở 100oC , áp suất 2.105 Pa. Biết khối lượng riêng của không khí ở 0oC, áp suất 1.105 Pa là 1,29 Kgm3? Giải Ở điều kiện chuẩn, nhiệt độ To = 273 K và áp suất po = 1,01. 105 Pa 1kg không khí có thể tích là Vo = = = 0,78 m3 Ở điều kiện T2 = 373 K, áp suất p2 = 2. 105 Pa, 1kg không khí có thể tích là V2, Áp dụng phương trình trạng thái, Ta có: V2 = = 0,54 m3 Vậy khối lượng riêng không khí ở điều kiện này là 2 = = 1,85 kgm3 Bài 3: nếu thể tích của một lượng khí giảm đi 110, áp suất tăng 15 và nhiệt độ tăng thêm 160C so với ban đầu. Tính nhiệt độ ban dầu của khí. Giải TT1: p1, V1, T1 TT2: p2 = 1,2p1, V2 = 0,9V1, T2 = T1 +16 Từ phương trình trạng thái khí lý tưởng: Bài 4: pít tông của một máy nén, sau mỗi lần nén đưa được 4 lít khí ở nhiệt độ và áp suất 1 atm vào bình chưa khí ở thể tích 2m3. tính áp suất của khí trong bình khi phít tông đã thực hiện 1000 lần nén. Biết nhiệt độ trong bình là . Giải TT1 TT2 p1 = 10atm p2 =? V1 = nV = 1000.4 = 4000l V2 = 2m3 = 2000l T1 = 300K T2 = 315K Áp dụng phương trình trạng thái: Bài 5: trong xilanh của một động cơ đốt trong có 2dm3 hỗn hợp khí dưới áp suất 1 atm và nhiệt độ 470C. Pít tông nén xuống làm cho thể tích của hỗn hợp khí chỉ còn 0,2 dm3 và áp suất tăng lên tới 15 atm. Tính hỗn hợp khí nén. Giải TT1TT2 p1 = 1atm p2 =15atm V1 = 2dm3 V2 = 0,2 dm3 T1 = 320K T2 ? Áp dụng phương trình trạng thái: CHƯƠNG VI: CƠ SỞ NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC CHỦ ĐỀ 1: NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG A. Phương pháp giải bài toán về sự truyền nhiệt giữa các vật + Xác định nhiệt lượng toả ra và thu vào của các vật trong quá trình truyền nhiệt thông qua biểu thức: Q = mct +Viết phương trình cân bằng nhiệt: Qtoả = Qthu + Xác định các đại lượng theo yêu cầu của bài toán. Lưu ý: + Nếu ta sử dụng biểu thức t = ts – tt thì Qtoả = Qthu + Nếu ta chỉ xét về độ lớn của nhiệt lượng toả ra hay thu vào thì Qtoả = Qthu, trong trường hợp này, đối với vật thu nhiệt thì t = ts tt còn đối với vật toả nhiệt thì t = tt – ts B. Bài tập vận dụng Bài 1: Một bình nhôm có khối lượng 0,5kg chứa 0,118kg nước ở nhiệt độ 20oC. Người ta thả vào bình một miếng sắt có khối lượng 0,2kg đã được đun nóng tới nhiệt độ 75oC. Xác định nhiệt độ của nước khi bắt đầu có sự cân bằng nhiệt.Cho biết nhiệt dung riêng của nhôm là 920JkgK; nhiệt dung riêng của nước là 4180JkgK; và nhiệt dung riêng của sắt là 460JkgK. Bỏ qua sự truyền nhiệt ra môi trường xung quanh. Giải Gọi t là nhiệt độ lúc cân bằng nhiệt. Nhiệt lượng của sắt toả ra khi cân bằng: Q1 = mscs(75 – t) = 92(75 – t) (J) Nhiệt lượng của nhôm và nước thu vào khi cân bằng nhiệt: Q2 = mnhcnh(t – 20) = 460(t – 20) (J) Q¬3 = mncn(t – 20) = 493,24(t – 20) (J) Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt: Qtoả = Qthu 92(75 – t) = 460(t – 20) + 493,24(t – 20) 92(75 – t) = 953,24(t – 20) Giải ra ta được t ≈ 24,8oC Bài 2: Một nhiệt lượng kế bằng đồng thau có khối lượng 128g chứa 210g nước ở nhiệt độ 8,4oC. Người ta thả một miếng kim loại có khối lượng 192g đã đun nóng tới nhiệt độ 100oC vào nhiệt lượng kế. Xác định nhiệt dung riêng của miếng kim loại, biết nhiệt độ khi có sự cân bằng nhiệt là 21,5oC.Bỏ qua sự truyền nhiệt ra môi trường xung quanh và biết nhiệt dung riêng của đồng thau là 128JkgK và của nước là 4180JkgK. Giải Nhiệt lượng toả ra của miếng kim loại khi cân bằng nhiệt là: Q1 = mkck(100 – 21,5) = 15,072ck (J) Nhiệt lượng thu vào của đồng thau và nước khi cân bằng nhiệt là: Q2 = mđcđ(21,5 – 8,4) = 214,6304 (J) Q3 = mncn(21,5 – 8,4) =11499,18 (J) Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt: Qtoả = Qthu 15,072ck = 214,6304 + 11499,18 Giải ra ta được ck = 777,2JkgK. Bài 3: Thả một quả cầu bằng nhôm khối lượng 0,105kg được đun nóng tới 1420C vào một cốc đựng nước ở 200C, biết nhiệt độ khi có sự cân bằng nhiệt là 420C. Tính khối lượng của nước trong cốc, biết nhiệt dung riêng của nước là 880Jkg.K và của nước là 4200Jkg.K. Giải Nhiệt lượng do miếng nhôm tỏa ra Q1 = m1c1(142– 42) Nhiệt lượng do nước thu vào: Q2 = m2c2(42 20) Theo PT cân bằng nhiệt: Q1 = Q2 m1c1(142– 42)=m2c2(42 20) Bài 4: Một cốc nhôm có khối lượng 120g chứa 400g nước ở nhiệt độ 24oC. Người ta thả vào cốc nước một thìa đồng khối lượng 80g ở nhiệt độ 100oC. Xác định nhiệt độ của nước trong cốc khi có sự cân bằng nhiệt. Biết nhiệt dung riêng của nhôm là 880 JKg.K, của đồng là 380 JKg.K và của nước là 4,19.103. JKg.K. Giải Gọi t là nhiệt độ khi có sự cân bằng nhiệt. Nhiệt lượng do thìa đồng tỏa ra là Q1 = m1 c1 (t1 – t) Nhiệt lượng do cốc nhôm thu vào là Q2 = m2 c2 (t – t2) Nhiệt lượng do nước thu vào là Q3 = m3 c3 (t – t2) Theo phương trình cân bằng nhiệt, ta có: Q1 = Q2 + Q3 m1 c1 (t1 – t) = m2 c2 (t – t2) + m3 c3 (t – t2) t = Thay số, ta được t = oC. Bài 5: Một nhiệt lượng kế bằng đồng khối lượng m1 = 100g có chứa m2 = 375g nước ở nhiệt độ 25oC. Cho vào nhiệt lượng kế một vật bằng kim loại khối lượng m3 =400g ở 90oC. Biết nhiệt độ khi có sự cân bằng nhiệt là 30oC. Tìm nhiệt dung riêng của miếng kim loại. Cho biết nhiệt dung riêng của đồng là 380 JKg.K, của nước là 4200JKg.K. Giải Nhiệt lượng mà nhiệt lượng kế và nước thu vào để tăng nhiệt độ từ 25oC lên 30oC là Q12 = (m1.c1 + m1.c2).(t t1). Nhiệt lượng do miếng kim loại tỏa ra là: Q3 = m3.c3.(t2 –t) Theo phương trình cân bằng nhiệt, ta có: Q12 = Q3 (m1.c1 + m1.c2).(t t1) = m3.c3.(t2 –t) c3 = = = 336 Vậy c3 = 336 JKg.K Bài 6: Thả một quả cầu bằng nhôm khối lượng 0,105 Kg được nung nóng tới 142oC vào một cốc nước ở 20oC. Biết nhiệt độ khi có sự cân bằng nhiệt là 42oC. Tính khối lượng nước trong cốc. Biết nhiệt dung riêng của nhôm là 880 JKg.K và của nước là 4200 JKg.K. Giải Gọi t là nhiệt độ khi có sự cân bằng nhiệt Nhiệt lượng do quả cầu nhôm tỏa ra là: Q1 = m1.c1.(t2 – t) Nhiệt lượng do nước thu vào là Q2 = m2.c2.(t – t1) Theo phương trình cân bằng nhiệt, ta có: Q1 = Q2 m1.c1.(t2 – t) = m2.c2.(t – t1) m2 = = = 0,1 Kg. CHỦ ĐỀ 2: CÁC NGUYÊN LÝ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC A. Các dạng bài tập và phương pháp giải Dạng 1: Tính toán các đại lượng liên quan đến công, nhiệt và độ biến thiên nội năng Áp dụng nguyên lý I: U = A + Q Trong ®ã: : biÕn thiªn néi n¨ng (J) : c«ng (J) • Qui ­íc: + néi n¨ng t¨ng, néi n¨ng gi¶m. + vËt nhËn c«ng , vËt thùc hiÖn c«ng. + vËt nhËn nhiÖt l­îng, vËt truyÒn nhiÖt l­îng. Chú ý: a.Quá trình đẳng tích: nên b. Quá trình đẳng nhiệt nên Q = A c. Quá trình đẳng áp Công giãn nở trong quá trình đẳng áp: : ¸p suÊt cña khèi khÝ. : lµ thÓ tÝch lóc ®Çu vµ lóc sau cña khÝ. Có thể tính công bằng công thức: ( nếu bài toán không cho V2) §¬n vÞ thÓ tÝch V (m3), ®¬n vÞ cña ¸p suÊt p (Nm2) hoÆc (Pa). Dạng 2: Bài toán về hiệu suất động cơ nhiệt HiÖu suÊt thùc tÕ: H = (%) HiÖu suÊt lý t­ëng: Hmax = 1 vµ H Hmax NÕu cho H th× suy ra A nÕu biÕt Q1 ,ng­îc l¹i cho A suy ra Q1 vµ Q2 B. Bài tập vận dụng Bài 1: một bình kín chứa 2g khí lý tưởng ở 200C được đun nóng đẳng tích để áp suất khí tăng lên 2 lần. a. Tính nhiệt độ của khí sau khi đun. b. Tính độ biến thiên nội năng của khối khí, cho biết nhiệt dung riêng đẳng tích khí là Jkg.K Giải a. Trong quá trình đẳng tích thì: , nếu áp suất tăng 2 lần thì áp nhiệt độ tăng 2 lần, vậy: T2 = 2T1 = 2.(20 + 273) = 586K, suy ra t2 = 3130C b. Theo nguyên lý I thì: U = A + Q do đây là quá trình đẳng tích nên A = 0, Vậy U = Q = mc (t2 – t1) = 7208J Bài 2: Mét l­îng khÝ ë ¸p suÊt 2.104 Nm2 cã thÓ tÝch 6 lÝt. §­îc ®un nãng ®¼ng ¸p khÝ në ra vµ cã thÓ tÝch 8 lÝt. TÝnh: a.C«ng do khÝ thùc hiÖn b.§é biÕn thiªn néi n¨ng cña khÝ. BiÕt khi ®un nãng khÝ nhËn ®­îc hiÖt l­îng 100 J Gi¶i a. TÝnh c«ng do khÝ thùc hiÖn ®­îc: Víi Suy ra: V× khÝ nhËn nhiÖt l­îng ( ) vµ thùc hiÖn c«ng nªn: b. §é biÕn thiªn néi n¨ng: ¸p dông nguyªn lý I N§LH Víi vµ Suy ra: Bài 3: Một khối khí có thể tích 10 lít ở áp suất 2.105Nm2 được nung nóng đẳng áp từ 30oC đến 1500C. Tính công do khí thực hiện trong quá trình trên. Giải Trong quá trình đẳng áp, ta có: Công do khí thực hiện là: Bài 4: Một động cơ nhiệt lý tưởng hoạt động giữa hai nguồn nhiệt 100oC và 25,4oC, thực hiện công 2kJ. a. Tính hiệu suất của động cơ, nhiệt lượng mà động cơ nhận từ nguồn nóng và nhiệt lượng mà nó truyền cho nguồn lạnh. b. Phải tăng nhiệt độ của nguồn nóng lên bao nhiêu để hiệu suất động cơ đạt 25%? Giải a. Hiệu suất của động cơ: Suy ra, nhiệt lượng mà động cơ nhận từ nguồn nóng là: Nhiệt lượng mà động cơ truyền cho nguồn lạnh: Q2 = Q1 – A = 8kJ b. Nhiệt độ của nguồn nóng để có hiệu suất 25%. Bài 5: Một máy hơi nước có công suất 25KW, nhiệt độ nguồn nóng là t1 = 2200C, nguồn lạnh là t2 = 620C. Biết hiệu suất của động cơ này bằng 23 lần hiệu suất lí tưởng ứng với 2 nhiệt độ trên. Tính lượng than tiêu thụ trong thời gian 5 giờ. Biết năng suất tỏa nhiệt của than là q = 34.106J. Giải Hiệu suất cực đại của máy là: = 0,32 Hiệu suất thực của máy là: H = 23HMax = 23.0,32 = 0,21 Công của máy thực hiện trong 5h: A =P.t Nhiệt lượng mà nguồn nóng của máy nhận là: Khối lượng than cần sử dụng trong 5h là: Bài 6: một khối khí có áp suất p = 100Nm2 thể tích V1 = 4m3, nhiệt độ t1 = 270C được nung nóng đẳng áp đến nhiệt độ t2 = 870C. Tính công do khí thực hiện. Giải Từ phương trình trạng thái khí lý tưởng: (P = P1= P2) Nên: Vậy: , trong đó: T1 = 300K, T2 = 360K, p = 100Nm2, V1 = 4m3. Do đó: CHƯƠNG VII: CHẤT RẮN VÀ CHẤT LỎNG. SỰ CHUYỂN THỂ CHỦ ĐỀ 1: BIẾN DẠNG CƠ CỦA VẬT RẮN A. Phương pháp giải bài toán về biến dạng do lực gây ra ( biến dạng cơ) Công thức tính lực đàn hồi: Fñh = k ( dùng công thức này để tìm k) Trong đó: k = E ( dùng công thức này để tìm E, S). k ( Nm) độ cứng ( hệ số đàn hồi). E ( Nm2 hay Pa) : goïi laø suaát ñaøn hoài hay suaát Yaâng. S (m2) : tiết diện. lo (m): chiều dài ban đầu Độ biến dạng tỉ đối: Diện tích hình tròn: (d (m) đường kính hình tròn) Nhớ: độ cứng của vật ( thanh,lò xo) tỉ lệ nghịch với chiều dài: B. Bài tập vận dụng Bài 1: Một sợi dây bằng kim loại dài 2m, đường kính 0,75mm. Khi kéo bằng 1 lực 30N thì sợi dây dãn ra thêm 1,2mm. a. Tính suất đàn hồi của sợi dây. b. Cắt dây thành 3 phần bằng nhau rồi kéo bằng 1 lực 30N thì độ dãn ra là bao nhiêu? Giải Vì độ lớn lực tác dụng vào thanh bằng độ lớn lực đàn hồi nên: với nên b. Khi cắt dây thành 3 phần bằng nhau thì mỗi phần dây có độ cứng gấp 3 lần so với dây ban đầu. nếu kéo dây cũng bằng lực 30N thì độ dãn sẽ giảm đi 3 lần Bài 2: a.Ph¶i treo mét vËt cã khèi l­îng b»ng bao nhiªu vµo mét lß xo cã hÖ sè ®µn håi k = 250Nm ®Ó nã d·n ra = 1cm. LÊy g = 10ms2. b.Mét sîi d©y b»ng ®ång thau dµi 1,8 m cã ®­êng kÝnh 0,8 mm. Khi bÞ kÐo b»ng mét lùc 25N th× thanh d·n ra mét ®o¹n b»ng 1mm. X¸c ®Þnh suÊt l©ng cña ®ång thau. Gi¶i a. T×m khèi l­îng m VËt m chÞu t¸c dông cña träng lùc vµ lùc ®µn håi Ta cã: =0 (ë tr¹ng th¸i c©n b»ng) Suy ra: P = F Víi P = mg vµ Nªn (Víi k = 250Nm; =1cm =0,01m ; g=10ms2) b. T×m suÊt Young E? XÐt d©y ®ång thau chÞu t¸c dông cña lùc kÐo vµ lùc ®µn håi . ë tr¹ng th¸i c©n b»ng: Mµ: Nªn: Suy ra: Víi Fk = 25 N; l0 =1,8m; d = 0,8mm =8.104 m ; =103 m Nªn: Bài 3:Mét thanh thÐp dµi 4m, tiÕt diÖn 2cm2. Ph¶i t¸c dông lªn thanh thÐp mét lùc kÐo b»ng bao nhiªu ®Ó thanh dµi thªm 1,5mm? Cã thÓ dïng thanh thÐp nµy ®Ó treo c¸c vËt cã träng l­îng b»ng bao nhiªu mµ kh«ng bÞ ®øt? BiÕt suÊt Young vµ giíi h¹n h¹n bÒn cña thÐp lµ 2.1011Pa vµ 6,86.108Pa. Gi¶i Ta cã: (1) Vµ (2) Thay (2) vµo (1) suy ra: (N) Thanh thÐp cã thÓ chÞu ®ùng ®­îc c¸c träng lùc nhá h¬n Fb P