Để giúp các bạn có thêm phần tự tin cho kì thi sắp tới và đạt kết quả cao. Dưới đây là Đề cương ôn tập môn Vật lý lớp 10 - Chương I: Chất khí và Nhiệt học
PHẦN NHIỆT HỌC CHƯƠNG VI: CHẤT KHÍ Những nội dung thuyết động học phân tử chất khí: + Vật chất cấu tạo từ phân tử; + Các phân tử chuyển động không ngừng; + Các phân tử tương tác với lực tương tác (lực hút lực đẩy phân tử); +Vận tốc trung bình chuyển động phân tử lớn nhiệt độ vật cao; Khối lượng phân tử - số mol – số Avogadro: NA Trong đó: + khối lượng mol nguyên tử (hay phân tử); + NA = 6,02.1023 mol-1 : gọi số Avogadro m N + số mol: n = = , với m khối lượng vật xét NA Ba định luật nhiệt học: + Khối lượng phân tử (hay nguyên tử): m = a Định luật Boyle – Mariotte: định luật trình đẳng nhiệt; + Trong q trình đẳng nhiệt, tích số áp suất thể tích lượng khí xác định số; + Trong trình đẳng nhiệt, áp suất thể tích lượng khí xác định tỉ lệ nghịch với nhau; Biểu thức: pV = const; hay p1V1 = p2V2 b Định luật Charles: định luật q trình đẳng tích: + Trong q trình đẳng tích, áp suất nhiệt độ tuyệt đối lượng khí xác định ln tỉ lệ thuận với nhau; + Trong q trình đẳng tích, thương số áp suất nhiệt độ tuyệt đối lượng khí xác định ln số p p p Biểu thức: = const hay T T1 T2 c Định luật Gay lussac: định luật trình đẳng áp: + Trong trình đẳng áp, thể tích nhiệt độ tuyệt đối lượng khí xác định ln tỉ lệ thuận với nhau; +Trong q trình đẳng áp, thương số thể tích nhiệt độ tuyệt đối lượng khí xác định số V V V Biểu thức: = const hay T T1 T2 Phương trình trạng thái khí lí tưởng: (cịn gọi phương trình Clapeyron) pV pV p V = const hay 1 2 T T1 T2 Phương trình Clapeyron – Mendeleev pV = nRT atm.lit J Trong đó: n số mol, R = 0,082 ( ) = 8,31( ) mol.K mol.K BÀI TẬP ÁP DỤNG Bài 1: Khí nén đẳng nhiệt từ thể tích lít đến thể tích lít, áp suất tăng thêm 0,75atm Tính áp suất ban đầu khí Hướng dẫn: Trạng thái 1: V1 = 8l; p1 Trạng thái 2: V2 = 5l; p2 = p1 + 0,75 Theo định luật Boyle – Mariotte: p1V1 = p2V2 => 8p1 = 5(p1 + 0,75) => p1 = 1,25atm Bài 2: Một lượng khí 18oC tích 1m3 áp suất 1atm Người ta nén đẳng nhiệt khí tới áp suất 3,5atm Tích thể tích khí bị nén Trạng thái 1: V1 = 1m3; p1 = 1atm Trạng thái 2: V2 ; p2 = 3,5atm => V = ? Theo định luật Boyle – Mariotte: p1V1 = p2V2 => 1.1 = 3,5V2 => V2 = 1:3,5 ≈ 0,285m3 Thể tích khí bị nén: V = V1 – V2 = 0,715m3= 715dm3 = 715lít Lưu ý: Học sinh tránh nhầm lẫn thể tích khí bị nén thể tích khí sau nén Bài 3: Người ta điều chế khí hidro chứa vào bình lớn áp suất 1atm nhiệt độ 20oC Tính thể tích khí phải lấy từ bình lớn để nạp vào bình nhỏ tích 20lít áp suất 25atm Coi trình đẳng nhiệt Hướng dẫn: Trạng thái 1: V1 =?; p1 = 1atm; Trạng thái 2: V2 = 20l; p2 = 25atm Vì trình đẳng nhiệt, nên ta áp dụng định luật Boyle – Mariotte cho hai trạng thái khí (1) (2): p1V1 = p2V2 => 1.V1 = 25.20 => V1 = 500lít Vậy thể tích khí cần lấy bình lớn 500lít Bài 4: Người ta biến đổi đẳng nhiệt 3g khí hidro điều kiện chuẩn (po=1atm To= 273oC) đến áp suất 2atm Tìm thể tích lượng khí sau biến đổi +Thể tích khí hidro điều kiện tiêu chuẩn: Vo = n.22,4 = m 22,4 = 33,6 (lít) Trạng thái đầu: po = 1atm; Vo = 33,6 lít; Trạng thái sau: p = 2atm; V = ? Vì 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 Lưu ý: ta áp dụng phương trình Clapeyron – Mendeleev: pV = nRT = m RT => 2.V = 1,5.0,082.273 => V ≈ 16,8lít Bài 5: Mét èng thđy tiÕt diƯn ®Ịu cã mét ®Çu kÝn, mét ®Çu hë Trong èng có giam cột không khí nhờ cột thủy ngân dài 20cm Khi đặt ống thẳng đứng, miệng chiều dài cột không khí 48cm; đặt ống thẳng đứng miệng chiều dài cột không khí 28cm Tìm a áp suất khí b Chiều dài cột không khí ống nằm ngang Bài 6: Một bóng đèn điện chứa khí trơ nhiệt độ t1 = 27oC áp suất p1, bóng đèn sáng, nhiệt độ khí bóng t2 = 150oC có áp suất p2 = 1atm Tính áp suất ban đầu p1 khí bóng đèn chưa sáng Hướng dẫn: Trạng thái 1: T1 = 300K; p1 = ? Trạng thái 2: T2 = 423K; p2 = 1atm Vì trình đẳng tích nên ta áp dụng định luật Charles cho hai trạng thái (1) (2): p1T2 = p2T1 => 423p1 = 300.1 => p1 = 0,71atm Bài 7: Khi đun đẳng tích khối lượng khí tăng thêm 2oC áp suất tăng thêm độ ban đầu khối lượng khí Hướng dẫn: Trạng thái 1: T1= ?; Trạng thái 2: T2 = T1 + 2; áp suất ban đầu Tính nhiệt 180 p1; p2 = p + 1 p1 = p1(1 + ) 180 180 Vì q trình đẳng tích nên ta áp dụng định luật Charles cho hai trạng thái khí (1) (2): p1T2 = p2T1 => p1(T1 + 2) = p1(1 + )T1 180 Giải ta T1 = 360K hay t1 = 87oC, giá trị cần tìm Bài 8: Nếu nhiệt độ khí trơ bóng đèn tăng từ nhiệt độ t1 = 15oC đến nhiệt độ t2 = 300oC áp suất trơ tăng lên lần? Hướng dẫn: Trạng thái 1: T1= 288K;p1; Trạng thái 2: T2 = 573; p2 = kp1 Vì q trình đẳng tích, nên ta áp dụng định luật Charles cho hai trạng thái khí (1) (2): p1T2 = p2T1 => 573p1 = 288.kp1 => k = 573 191 ≈ 1,99 288 96 Vậy áp suất sau biến đổi gấp 1,99 lần áp suất ban đầu Bài 9: 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 tích khối khí trước sau giãn nở Hướng dẫn: Trạng thái 1: T1 = 305K; V1 Trạng thái 2: T2 = 390K V2 = V1 + 1,7 (lít) => V1, V2 =? Vì trình đẳng áp, nên ta áp dụng định luật Gay lussac cho hai trạng thái (1) (2): V1T2 = V2T1 => 390V1 = 305(V1 + 1,7) => V1 = 6,1lít Vậy + thể tích lượng khí trước biến đổi V1 = 6,1 lít; + thể tích lượng khí sau biến đổi V2 = V1 + 1,7 = 7,8lít Bài 10: Có 24 gam khí chiếm thể tích 3lít nhiệt độ 27oC, sau đun nóng đẳng áp, khối lượng riêng khối khí 2g/l Tính nhiệt độ khí sau nung Hướng dẫn: Trạng thái 1: V1 = 3lít; T1 = 273 + 27oC = 300K; Trạng thái 2: V2 = m = 12lít; T2 = ? 2 Vì trình đẳng áp, nên ta áp dụng định luật Gay lussac cho hai trạng thái (1) (2): V1T2 = V2T1 => 3T2 = 12.300 => T2 = 1200K Vậy nhiệt độ sau biến đổi lượng khí t2 = T2 – 273 = 927oC Bài 11: Một chất khí có khối lượng gam nhiệt độ 27oC áp suất 0,5at tích 1,8lít Hỏi khí khí gì? Hướng dẫn: Ta áp dụng phương trình Clapeyron – Mendeleev: pV = nRT 0,5.1,8 = n.0,084.300 => n = Mặt khác: n = mol 28 m m => = = 28g n khí khí nitơ Bài 12:Cho 10g khí oxi áp suất 3at, nhiệt độ 10oC, người ta đun nóng đẳng áp khối khí đến 10 lít Tính thể tích khối khí trước đun nóng; Tính nhiệt độ khối khí sau đun nóng Hướng dẫn: Tìm thể tích khối khí trước đun nóng Ta áp dụng phương trình Clapeyron – Mendeleev: p1V1 = m 10 RT1 => 3V1 = 0,084.283 => V1 2,48 (lít) 32 Tính nhiệt độ T2 khối khí sau đun nóng Trạng thái 1: p1 = 3at; V1 = 2,48lít; T1 = 283K Trạng thái 2: p2 = p1 ; V2 = 10lít; T2 =? Vì q trình biến đổi từ trạng thái (1) sang trạng thái (2) trình đẳng áp, nên ta áp dụng định luật Gay lussac: V1T2 = V2T1 => 2,48T2 = 10.283 => T2 = 1141K => t2 = 868oC Bài 13: Có 40 g khí ơxi, thể tích lít, áp suất 10at Tính nhiệt độ khối khí Cho khối khí giãn nở đẳng áp đến thể tích V2 = 4lít, tính nhiệt độ khối khí sau dãn nở Hướng dẫn: Tìm T1 Ta áp dụng phương trình Clapeyron – Mendeleev: p1V1 = m 40 RT1 => 3.10 = 0,084.T1 => T1 285,7K => t1 = 12,7oC 32 Tính nhiệt độ T2 khối khí sau đun nóng Trạng thái 1: p1 = 10at; V1 = 3lít; T1 = 285,7K Trạng thái 2: p2 = p1 ; V2 = 4lít; T2 =? Vì q trình biến đổi từ trạng thái (1) sang trạng thái (2) trình đẳng áp, nên ta áp dụng định luật Gay lussac: V1T2 = V2T1 => 3T2 = 4.285,7 => T2 381K => t2 = 108oC Bài 14: Một bình chứa khí nén 27oC áp suất 4at Áp suất thay đổi khối lượng khí bình ngồi nhiệt độ giảm xuống cịn 12oC Hướng dẫn: Ta áp dụng phương trình Clapeyron – Mendeleev: p1V = n1RT1; p2V = n2RT2 Từ ta suy ra: p2T1 = n2 p1T2 n1 1 3 khối lượng khí ngồi => m2 = m1 - m1 = m1 => n2 = n1 4 4 Thay vào ta được: 300p2 = 4.285 = 2,85at Vì Bài 15: Dưới áp suất 104N/m2 lượng khí tích 10 lít Tính thể tích khí áp suất 5.104N/m2 Cho biết nhiệt độ hai trạng thái Hướng dẫn: Trạng thái 1: p1 = 104N/m2; V1 = 10lít; Trạng thái 2: p2 = 5.104N/m; V2 = ? Vì trình biến đổi trạng thái trình đẳng nhiệt, nên ta áp dụng định luật Boyle – Mariotte cho hai trạng thái (1) (2) p2V2 = p1V1 => 5.104V2 = 104 10 => V2 = 2lít Bài 16: Một bình có dung tích 10 lít chứa chất khí áp suất 20at Cho thể tích chất khí ta mở nút bình Coi nhiệt độ khí khơng đổi áp suất khí 1at Hướng dẫn: Trạng thái 1: p1 = 20at; V1 = 10 lít Trạng thái 2: p2 = 1at; V2 = ? Vì trình đẳng nhiệt nên ta áp dụng định luật Boyle – Mariotte cho hai trạng thái (1) (2): p2V2 = p1V1 => 1.V2 = 20.10 => V2 = 200lít Bài 17: Tính áp suất lượng khí hidro 30oC, biết áp suất lượng khí 0oC 700mmHg Biết thể tích lượng khí giữ khơng đổi Hướng dẫn: Trạng thái 1: p1 = 700mmHg; T1 = 273K Trạng thái 2: p2 = ? T2 = 303K Vì q trình đẳng tích nên ta định luật Charles cho hai trạng thái (1) (2): p2T1 = p1T2 => 273p2 = 700.303 => p2 777mmHg Bài 19: Một bình có dung tích 10lít chứa chất khí áp suất 30atm Coi nhiệt độ khí khơng đổi Tính thể tích chất khí mở nút bình, biết áp suất khí 1,2atm Hướng dẫn: Trạng thái 1: p1 = 30atm; V1 = 10lít Trạng thái 2: p2 = 1,2atm; V2 = ? Vì trình đẳng nhiệt, nên ta áp dụng định luật Boyle – Mariotte cho hai trạng thái (1) (2) p2V2 = p1V1 1,2V2 = 30.10 => V2 = 250lít Bài 20: Tìm hệ thức liên hệ khối lượng riêng áp suất chất khí trình đẳng nhiệt: Hướng dẫn: Vì trình đẳng nhiệt, nên ta áp dụng định luật Boyle – Mariotte cho hai trạng thái (1) (2): p2V2 = p1V1 với V1 = Hay m m m m V2 = thay vào ta được: p2 = p1 1 2 2 1 p1 p 1 Bài 21: Bơm khơng khí có áp suất p1=1atm vào bóng có dung tích bóng khơng đổi V=2,5l Mỗi lần bơm ta đưa 125cm3 khơng khí vào bóng Biết trước bơm bóng chứa khơng khí áp suất 1atm nhiệt độ khơng đổi Tính áp suất bên bóng sau 12 lần bơm Hướng dẫn: Nhận xét: ban đầu áp suất khơng khí bóng áp suất khí bơm ngồi vào Trạng thái 1: p1 = 1atm; V1 = V2 + 12.0,125(l) = lít Trạng thái 2: p2 = ? V2 =2,5(l) Vì trình đẳng nhiệt nên ta áp dụng định luật Boyle – Mariotte cho hai trạng thái (1) (2) p2V2 = p1V1 2,5p2 = 4.1 => 1,6atm Bài 22: Chất khí 0oC có áp suất po Cần đun nóng đẳng tích chất khí lên độ để áp suất tăng lên lần Trạng thái 1: T1 = 273K; p1 = po; Trạng thái 2: T2 =? p2 = 3po Vì q trình đẳng tích, nên ta áp dụng định luật Charles cho hai trạng thái (1) (2): p1T2 = p2T1 poT2 = 3poT1 => T2 = 3T1 = 819K => t2 = 546oC Lưu ý: Những tập áp dụng phương trình Clapeyron – Mendeleev khơng hiểu áp dụng phương trình trạng thái (phương trình Clapeyron) cách đưa trạng thái điều kiện chuẩn MỘT SỐ BÀI TẬP TỰ GIẢI Bài 23: Khí nén đẳng nhiệt từ thể tích 6lít đến thể tích 4lít, áp suất khí tăng thêm 0,75atm Tính áp suất ban đầu khí Bài 24: biết áp suất lượng khí hiđrơ 0oC 700mmHg Tính áp suất lượng khí 30oC, biết thể tích khí giữ khơng đổi Bài 25: Chất khí 0oC có áp suất po Cần đun nóng chất khí lên độ để áp suất tăng lên 3lần Bài 26: Khi đun nóng đẳng tích khối khí để nhiệt độ tăng 1oC áp suất tăng thêm áp suất ban đầu Tính 360 nhiệt độ ban đầu khí Bài 27: Có 12g khí chiếm thể tích 4lít 7oC Sau đun nóng đẳng áp lượng khí đến nhiệt độ t khối luợng riêng khí 1,2g/l Tính nhiệt độ t khí Bài 28: Coi áp suất khí ngồi phịng Khối lượng riêng khí phịng nhiệt độ 27oC lớn khối lượng khí ngồi sân nắng nhiệt độ 42oC lần? Bài 29: Trong phòng thí nghiệm người ta điều chế 40cm3 khí hiđrơ áp suất 750mmHg nhiệt độ 27oC Hỏi thể tích lượng khí áp suất 720mmHg nhiệt độ 17oC bao nhiêu? Bài 30 : Trong xilanh động đốt có 2dm3 hỗn hợp khí đốt áp suất 1atm nhiệt độ 47oC Pittơng nén xuống làm cho hỗn hợp khí cịn 0,2dm3 áp suất tăng lên 15lần Tính nhiệt độ hỗn hợp khí nén Bài 31 : Pittơng máy nén sau lần nén đưa 4lít khí nhiệt độ 27oC áp suất 1atm vào bình chứa khí tích 3m3 Khi pittơng thực 1000lần nén nhiệt độ khí bình 42oC Tính áp suất khí bình sau nén Bài 32 : Một lượng khí có áp suất 750mmHg, nhiệt độ 27oC thể tích 76cm3 Tính thể tích khí điều kiện chuẩn Bài 33 : Một khối O2 tích 30dm3 5oC 760mmHg Tính thể tích khối O2 30oC 800mmHg Bài 34 : Tìm thể tích 4g O2 điều kiện chuẩn Bài 35 : 1,29lít chất khí có khối lượng 2,71g khí 18oC 765mmHg Hãy tìm khối lượng mol khí Bài 36 : Đỉnh Phăng-xi-păng dãy Hồng Liên Sơn cao 324m, biết lên cao thêm 10m áp suất khí giảm 10mmHg nhiệt độ đỉnh núi 2oC Khối lượng riêng khí điều kiện chuẩn 1,29kg/m3 Tính khối lượng riêng khơng khí đỉnh núi Bài 37: Một bình chứa khí 27oC áp suất 3at Nếu nửa khối lượng khí khỏi bình hình hạ nhiệt độ xuống 17oC khí cịn lại có áp suất bao nhiêu? a Tính nhiệt độ khơng khí Cho áp suất khí p0 = 105N/m2 b Cần nung khơng khí đến nhiệt độ để piston trở vị trí ban đầu Bài 38: a Dãn khối khí đẳng nhiệt từ thể tích 10 lít đến thể tích 40 lít áp suất khối khí thay đổi nào? b Một lượng khí xác định tích 250l áp suất 2atm Người ta nén đẳng nhiệt khí tới áp suất 6atm Tính thể tích khí nén Bài 39: a Người ta điều chế khí hiđro chứa vào bình lớn áp suất 2,5atm Tính thể tích khí phải lấy từ bình lớn để nạp vào bình nhỏ tích 50 lít áp suất 22,5atm Coi nhiệt độ khơng thay đổi b Một bình kín chứa khí Ơxi nhiệt độ 7oC áp suất 2,5atm Nếu đem bình phơi nắng nhiệt độ 370C áp suất bình bao nhiêu? Coi thể tích bình khơng thay đổi Bài 40: a Một bóng đèn dây tóc chứa khí trơ 37oC áp suất 1,7atm Khi đèn cháy sáng, áp suất khí đèn 5atm Coi thể tích đèn khơng đổi Tính nhiệt độ đèn cháy sáng b Khi đun nóng đẳng tích khối khí tăng thêm 5oC áp suất tăng thêm so với áp suất ban đầu 90 Tính nhiệt độ ban đầu khối khí Bài 41: Biết thể tích lượng khí khơng đổi a Chất khí 0oC có áp suất 5atm Tìm áp suất khí 273oC b Chất khí 0oC có áp suất po Phải đun nóng chất khí đến nhiệt độ để áp suất tăng lên lần Bài 42: Xác định nhiệt độ lượng khí chứa bình kín, áp suất khí tăng thêm 0,4% áp suất ban đầu khí nung nóng lên độ Coi thể tích khơng đổi NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG Nội năng: Nội vật dạng lượng bao gồm động phân tử (do phân tử chuyển động nhiệt) phân tử (do phân tử tương tác với nhau) U = Wđpt + Wtpt Động phân tử phụ thuộc vào nhiệt độ: Wđpt T Thế phân tử phụ thuộc thể tích: Wtpt V => nội phụ thuộc vào nhiệt độ thể tích: U = f(T;V) * Độ biến thiên nội năng: U = U2 – U1 + Nếu U2 > U1 => U > 0: Nội tăng + Nếu U2 < U1 => U < 0: Nội tăng Các cách làm biến đổi nội năng: a Thực công: + Ngoại lực (masat) thực công để thực q trình chuyển hố lượng từ nội sang dạng lượng khác: thành nội năng; + Là q trình làm thay đổi thể tích (khí) làm cho nội thay đổi b Quá trình truyền nhiệt: Là q trình làm biến đổi nội khơng thơng qua thực cơng Đây q trình truyền lượng (nội năng) từ vật sang vật khác c Nhiệt lượng: Là phần nội biến đổi trình truyền nhiệt Q = U Các nguyên lí nhiệt động lực học: a Nguyên lí I nhiệt động lực học: Phát biểu: Độ biến thiên nội vật tổng nhiệt lượng công mà vật nhận Biểu thức: U = A + Q b Nguyên lí thứ II nhiệt động lực học * Cách phát biểu Clausius: Nhiệt không tự truyền từ vật sang vật nóng *Cách phát biểu Carnot: Động nhiệt khơng thể chuyển hố tất nhiệt lượng thành cơng học Dạng BÀI TỐN TRUYỀN NHIỆT Phương pháp: + Xác định nhiệt lượng toả thu vào vật trình truyền nhiệt thông qua biểu thức: Q = mct Nhiệt nóng chảy Q = m ; Nhiệt hóa hơi: Q = Lm +Viết phương trình cân nhiệt: Qtoả = Qthu + Xác định đại lượng theo yêu cầu toán Lưu ý: vật thu nhiệt t = ts - tt cịn vật toả nhiệt t = tt – ts CÁC BÀI TỐN ÁP DỤNG Bài 43: Một bình nhơm có khối lượng 0,5kg chứa 0,118kg nước nhiệt độ 20oC Người ta thả vào bình miếng sắt có khối lượng 0,2kg đun nóng tới nhiệt độ 75oC Xác định nhiệt độ nước bắt đầu có cân nhiệt Cho biết nhiệt dung riêng nhôm 920J/kgK; nhiệt dung riêng nước 4180J/kgK; nhiệt dung riêng sắt 460J/kgK Bỏ qua truyền nhiệt môi trường xung quanh Hướng dẫn: Gọi t nhiệt độ lúc cân nhiệt Nhiệt lượng sắt toả cân bằng: Q1 = mscs(75 – t) = 92(75 – t) (J) Nhiệt lượng nhôm nước thu vào cân nhiệt: Q2 = mnhcnh(t – 20) = 460(t – 20) (J) Q3 = mncn(t – 20) = 493,24(t – 20) (J) Áp dụng phương trình cân nhiệt: Qtoả = Qthu 92(75 – t) = 460(t – 20) + 493,24(t – 20) 92(75 – t) = 953,24(t – 20) Giải ta t ≈ 24,8oC Bài 44: Một nhiệt lượng kế đồng thau có khối lượng 128g chứa 210g nước nhiệt độ 8,4oC Người ta thả miếng kim loại có khối lượng 192g đun nóng tới nhiệt độ 100oC vào nhiệt lượng kế Xác định nhiệt dung riêng miếng kim loại, biết nhiệt độ có cân nhiệt 21,5oC Bỏ qua truyền nhiệt môi trường xung quanh biết nhiệt dung riêng đồng thau 128J/kgK nước 4180J/kgK Hướng dẫn: Nhiệt lượng toả miếng kim loại cân nhiệt là: Q1 = mkck(100 – 21,5) = 15,072ck (J) Nhiệt lượng thu vào đồng thau nước cân 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 nhiệt: Qtoả = Qthu 15,072ck = 214,6304 + 11499,18 Giải ta ck = 777,2J/kgK Bài 45: Người ta thả miếng hợp kim chì kẽm có khối lượng 50g nhiệt độ 136oC vào nhiệt lượng kế có nhiệt dung (nhiệt lượng cần thiết vật nóng thêm 1oC) 5J/K chứa 100g nước 14oC Xác định khối lượng chì kẽm miếng hợp kim trên, biết nhiệt độ bắt đầu có cân nhiệt nhiệt lượng kế 18oC Bỏ qua trao đổi nhiệt với mơi trường bên ngồi nhiệt dung riêng chì 126J/kgK, kẽm 337J/kgK nước 4180kgK Bài 46: Người ta nhúng nặng kim loại có khối lượng 500g nhiệt độ 100oC vào 2kg nước nhiệt độ 15oC Nước nóng lên bao nhiều độ, bỏ qua truyền nhiệt môi trường bên Cho biết nhiệt dung riêng riêng kim loại 368J/kgK nhiệt dung riêng nước 4200J/kgK Bài 47: Tính nhiệt lượng cần thiết để đun nóng 5kg nước từ 15oC đến 100oC đựng thùng sắt nặng 1,5kg Cho biết nhiệt dung riêng nước cn = 4200J/kgK sắt cs = 460J/kgK Bài 48: Người ta truyền cho khí xilanh nhiệt lượng 150 J khí nở thực công 50 J đẩy pittông lên Độ biến thiên nội khí là: A 200 J B 100 J C – 100 J D – 200 J Bài 49: Một bình nhơm khối lượng 0,5kg nhiệt độ 20 C Tính nhiệt lượng cần cung cấp để tăng lên 500C Biết nhiệt nhung nhơm 0,92.103J/kg.K A 23,0 103J B 32,2 103J C 13,8 103J D 9,2 103J Bài 50: Người ta cung cấp nhiệt lượng 1,5 J cho chất khí đựng xilanh đặt nằm ngang Khí nở đẩy pittơng đoạn cm Biết lực ma sát pittơng xilanh có độ lớn 20 N Tính độ biến thiên nội khí A U = 0,5 J B U = 2,5 J C U = -2,5 J D U = - 0,5 J Bài 51: Người ta thực cơng 1000 J để nén khí xilanh Tính độ biến thiên khí, biết khí truyền môi trường xung quanh nhiệt lượng 400 J ? A U = -600 J B U = 1400 J C U = - 1400 J D U = 600 J Bài 52: Người ta truyền cho khí xi-lanh lạnh nhiệt lượng 110 J Chất khí nở thực công 75 J đẩy pittong lên Nội khí biến thiên lượng : A 35 J B -35 J C 185 J D -185 J Bài 53: Một bình nhơm khối lượng 0,5kg nhiệt độ 20 C Tính nhiệt lượng cần cung cấp để tăng lên 500C Biết nhiệt nhung nhơm 0,92.103J/kg.K A 13,8 103J B 9,2 103J C 23,0 103J D 32,2 103J Bài 54: Khí bị nung nóng tăng thể tích 0,02m3 nội biến thiên 1280J Nhiệt lượng truyền cho khí bao nhiêu? Biết trình đẳng áp áp suất 2.105Pa A 2720J B 5280J C 4000J D 2789J Dạng: độ biến thiên nội q trình chuyển hố lượng từ thành nội + Xác định độ biến thiên W + Theo định luật bảo tồn chuyển hố lượng độ biến thiên nội độ biến thiên năng: U = W BÀI TẬP ÁP DỤNG Bài 48: Một bóng có khối lượng 100g rơi từ độ cao 10 xuống sân nảy lên cao 7m Hãy tính độ biến thiên nội bóng, mặt sân khơng khí Hướng dẫn: Chọn gốc mặt sân + Cơ bóng lúc đầu: W1 = Wt1 = mgh1; + Cơ bóng sau lần va chạm thứ nhất: W2 = Wt2 = mgh2 Độ biến thiên nội bóng, mặt sân khơng khí độ biến thiên bóng: U = W = mg(h1 – h2) = 0,1.10.3 =3 (Joule) Bài 49: Một hịn bi thép có trọng lượng 0,8N thả rơi từ độ cao 1,7m xuống mặt sân, sau viên bi nảy lên tới độ cao 1,25m Tính lượng chuyển hoá thành nội DẠNG: ÁP DỤNG CÁC NGUN LÍ NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC Ngun lí I nhiệt động lực học: Phát biểu: Độ biến thiên nội vật tổng nhiệt lượng công mà vật nhận Biểu thức: U = A + Q, với A = pV Hệ quả: Trong trình đẳng tích, V = const => V = => U = Q Nguyên lí thứ II nhiệt động lực học * Cách phát biểu Clausius: Nhiệt khơng tự truyền từ vật sang vật nóng *Cách phát biểu Carnot: Động nhiệt chuyển hố tất nhiệt lượng thành cơng học BÀI TẬP ÁP DỤNG Bài 50: Người ta thực cơng 100J để nén khí đựng xi lanh Hỏi nội khí biến thiên lượng khí truyền mơi trường xung quanh nhiệt lượng 20J Bài 51: Người ta truyền cho chất khí xi lanh nhiệt lượng 100J, chất khí nở thực công 70J đẩy piston lên Hỏi nội chất khí biến thiên lượng bao nhiêu? Bài 52: Một lượng khí tích 3lít áp suất 3.105Pa Sau đun nóng đẳng áp khí nở tích 10lít Tính cơng khí thực được; 2.Tính độ biến thiên nội khí, biết trogn đun nóng khí nhận nhiệt lượng 100J ... = = 28g n khí khí nitơ Bài 12:Cho 10g khí oxi áp suất 3at, nhiệt độ 10oC, người ta đun nóng đẳng áp khối khí đến 10 lít Tính thể tích khối khí trước đun nóng; Tính nhiệt độ khối khí sau đun... 90 Tính nhiệt độ ban đầu khối khí Bài 41: Biết thể tích lượng khí khơng đổi a Chất khí 0oC có áp suất 5atm Tìm áp suất khí 273oC b Chất khí 0oC có áp suất po Phải đun nóng chất khí đến nhiệt độ... U = - 1400 J D U = 600 J Bài 52: Người ta truyền cho khí xi-lanh lạnh nhiệt lượng 110 J Chất khí nở thực công 75 J đẩy pittong lên Nội khí biến thiên lượng : A 35 J B -3 5 J C 185 J D -1 85 J