chuyen de HSG nhiet hoc

quá trình ấy trên hệ toạ độ V-T và xác định nhiệt độ cực đại của khối khí trong quá trình đó. C©u2 :(2,5 điểm)[r]

(1)

Trường THPT Trần Văn Kỷ - Thừa Thiên Huế

Chuyên Đề nhiệt học

CÂU (4,0 điểm)

Một mol khí lí tưởng thực q trình dãn nở từ trạng thái (P0, V0) đến trạng thái (P0 /2, 2V0) có đồ thị hệ toạ độ P-V hình

1- Lập phương trình mơ tả mối liên hệ nhiệt độ tuyệt đối T áp suất P

2- Biểu diễn trình hệ toạ độ T-P tính nhiệt độ cực đại khối khí q trình

GV: Nguyễn Đức Phú ĐT: 01696827282

1

2 P

V P

P /

V V

0

(2)

P (at)

V(l)

(2) (3)

(1)

2

Câu (4 điểm): Một mol khí lý tưởng thực chu trình theo hình vẽ bên: Tìm nhiệt độ cực đại mol khí đạt chu trình

Câu (Nhiệt) (3 điểm)

Một mol khí lý tưởng đơn nguyên tử điều kiện bình thường chuyển từ trạng thái (1) sang trạng thái (2) theo hai trình:    2 (như đồ thị bên)

1

2

4 P

(3)

Tìm tỷ số nhiệt lượng cần thiết truyền cho chất khí hai q trình

Bài (Nhiệt học)

Một pittông khối lượng m, giam mol khí lí tưởng xi lanh (hình vẽ) Pittơng xi lanh cách nhiệt, pittơng treo sợi dây mảnh ban đầu cách đáy xi lanh khoảng h Khí xi lanh lúc đầu có áp suất áp suất khí p0, nhiệt độ T0 Phải cung cấp cho khí nhiệt lượng để nâng pit tông lên vị

trí cách đáy khoảng 2h Biết nội mol khí U = C.T (C số), gia tốc trọng trường g Bỏ qua ma sát

Câu (3 điểm ): Nhiệt

Một mol chất khí lí tưởng thực chu trình biến đổi sau đây: từ trạng thái với áp suất p1 = 105 Pa, Nhiệt độ

T1 = 600K, giãn nở đẳng nhiệt đến trạng thái có p2 = 2,5 104 Pa, bị nén đẳng áp đến trạng thái có T3

= 300K bị nén đẳng nhiệt đến trạng thái trở lại trạng thái q trình đẳng tích

a) Tính thể tích V1, V2 , V3 áp suất p4 Vẽ đồ thị chu trình tọa độ p,V (Trục hồnh V, trục tung p)

b) Chất khí nhận hay sinh công, nhận hay tỏa nhiệt lượng trình chu trình?

Cho biết: R = 8,31 J/mol.K ; nhiệt dung mol đẳng tích CV= 5R

2 ; cơng mol khí sinh q trình giãn nở đẳng nhiệt từ thể tích V1 đến thể tích V2 là: A =R.T.Ln(

V2 V1 )

Câu 6:(5 điểm) Một mol khí lí tưởng biến đổi trạng thái theo chu trình a-b-c-d-a mô tả giản đồ bên Nhiệt độ khí trạng thái a c T Nhiệt dung mol đẳng tích đẳng áp

khí v

3 C = R

2 , p

5 C = R

2 ; R số chất khí.

1

0

V V0 2V0

(4)

a Chứng minh T2 = Td Tb, với Td Tb nhiệt độ khí trạng thái d b. b Cho biết T = 300K; Tb = 500K Tính hiệu suất chu trình

Câu : điểm

Một mol khí thực q trình biểu diễn đoạn thẳng 1-2 đồ thị p-V (hình vẽ) Các giá trị p1, V1 p2, V2 biết

1- Tìm định luật biến thiên nhiệt độ T theo thể tích V

2- Tính nhiệt độ cực đại q trình; tìm điều kiện để có cực đại thực (T tăng giảm)

Bài 5: 2,5 điểm

Trên giản đồ PV khối khí lý tưởng đó, gồm hai trình đẳng nhiệt cắt hai trình đẳng áp điểm 1, 2, 3, (Hình vẽ H3)

Hãy xác định tỉ số nhiệt độ

T

T chất khí trạng

thái 1, biết tỉ số thể tích

V

V  Cho thể tích khí

các trạng thái Áp dụng với  = 4.

Bµi II: NhiƯt häc

Cho mol khí lí tởng đơn nguyên tử biến đổi theo chu trình thuận nghịch đợc biểu diễn đồ thị nh hình 3; đoạn thẳng 1- có đờng kéo dài qua gốc toạ độ trình - đoạn nhiệt Biết :

T1= 300K; p2 = 3p1; V4 = 4V1

1 Tính nhiệt độ T2, T3, T4

2 TÝnh hiƯu st cđa chu tr×nh

3 Chứng minh trình 1-2 nhiệt dung cđa khÝ lµ h»ng sè

V2 V1 V

p2 p1

p

1

O P

V

(5)

Câu II: ( 4,0 điểm)

a) Một lượng khí lí tưởng liên tiếp thực q trình biểu diễn đồ thị p - T hình vẽ p

- Nêu tên trình - - -4 ? p2 3 - So sánh V1, V2, V3, V4 ?

p1

4

O T1 T2 T

Bài 2: (3,5 điểm)

Trên hình vẽ biểu diễn chu trình biến đổi trạng thái n mol khí lý tưởng Chu trình bao gồm hai đoạn thẳng biểu diễn phụ thuộc áp suất p vào thể tích V

1 2

(6)

một đường đẳng áp Trên đường đẳng áp 1-2, sau thực công A nhiệt độ tăng lần Nhiệt độ trạng thái Các điểm nằm đường thẳng qua gốc tọa độ Hãy xác định nhiệt độ khí trạng thái cơng mà khí thực chu trình

Câu 3: (3,5 điểm)

Một mol khí lí tưởng thực q trình giãn nở từ trạng thái (P0, V0)

đến trạng thái (P0/2, 2V0) có đồ thị hệ toạ độ P-V hình vẽ Biểu diễn

1

2 P

V P

P /

V V

0

(7)

quá trình hệ toạ độ V-T xác định nhiệt độ cực đại khối khí trình

C©u2:(2,5 điểm) Một mol khí lí tưởng thực chu trình 1-2-3-1 Trong đó, q trình - biĨu diễn phương trình T = T1(2- bV)bV (với b số dương vµ thĨ tÝch V2>V1) Qúa trình - cã ¸p suÊt

không đổi Qỳa trỡnh - biểu diễn phương trỡnh : T= T1b2V2 Biết nhiệt độ trạng thỏi là: T1

0,75T1 Hãy tính cơng mà khối khí thực chu trình theo T1 Bài 5.(2đ) Cho 11,2lít khí O2 điều kiện tiêu chuẩn

1) Xác định mật độ phân tử, khối lượng riêng khí 270C, áp suất 1,2atm?

2) Cho lượng khí thực chu trình biến đổi trạng thái mơ tả hình sau Trong trạng thái (1) có nhiệt độ t1 =-230C, trạng thái (2) (4) nằm đường đẳng nhiệt t, trạng thái (3) có nhiệt độ t3 = 870C

Tính cơng chất khí thực q trình nhiệt lượng mà khí trao đổi với bên ngồi chu trình?

Câu 6: Một máy nhiệt hoạt động theo chu trình p

1-2-3-4-2-5-1 biểu diễn giản đồ p-V (hình vẽ 6) Các điểm 1,2,3 nằm đường thẳng qua

gốc tọa độ giản đồ Điểm trung điểm đoạn 1-3 nhiệt độ cực đại mol khí lí tưởng đơn nguyên tử

thực chu trình lớn nhiệt độ cực tiểu n lần Tính hiệu suất máy nhiệt

V

Bài 4: (4 điểm)

Một mol khí lí tưởng thực trình giãn nở từ trạng thái (P0, V0) đến trạng thái (P0 /2, 2V0) có đồ thị hệ toạ độ P-V hình vẽ (3)

1> Lập phương trình mơ tả mối liên hệ nhiệt độ tuyệt đối T áp suất P

2> Biểu diễn trình hệ hệ toạ độ T-P xác định nhiệt độ cực đại khối khí q trình

Bài ( điểm)

Khi xây dựng lý thuyết động học chất khí, Clausiut đưa vào phương trình trạng thái mol khí lý tưởng số hạng bổ b có ý nghĩa thể tích riêng phân tử khí:

O V V3 V1 p1 p2 p (1) (2) (3) (4) t P V P

P /

V V

0

(8)

p(V-b) = RT Q trình 1-2 mơ tả hình 2 tiến hành ban đầu với mol khí lý tưởng sau

thực với mol khí Clausiut Hãy tìm hiệu T nhiệt độ cực đại hai khí thí nghiệm trên,

đồng thời rõ nhiệt độ cực đại khí lớn

Cho P0 = 1,51.106 Pa; b = 44cm3/mol b<< V0 ; R = 8,31 (J/mol.K).

Bài (4 điểm) : Một lượng khí lý tưởng tích 10 lít, nhiệt độ 27 0C, áp suất atm biến đổi qua hai

trình :

* Quá trình (1) : đẳng tích, áp suất tăng gấp * Q trình (2) : đẳng áp, thể tích sau 15 lít a/ Tìm nhiệt độ sau lượng khí

b/ Vẽ đồ thị biểu diễn q trình biến đổi trạng thái lượng khí hệ tọa độ (p,V); (V,T) (p,T)

Bài (5 điểm)

Một mol khí hêli bị nén đẳng áp trình - cho T1 = 8T2

Sau khí dãn nở q trình - cho V3 = V1 Cho biết T1 =

16T3 cơng sinh q trình nén lớn gấp 14/ lần cơng sinh

ra q trình dãn

1, Tính theo T1 nhiệt lượng khí trao đổi với mơi trường ngồi

q trình -

2 Nếu giả sử nhiệt dung khí q trình - khơng đổi nhiệt dung bao nhiêu?

Bài : Một lượng khí lí tưởng đơn nguyên tử chuyển từ trạng thái sang trạng thái theo cách : theo trình 1-a-3 phần đường parabol qua gốc tọa độ, theo q trình 1-2-3 Tìm nhiệt lượng khí nhận q trình1-a-3 biết nhiệt lượng khí nhận q trình 1-2-3 Q T1, T3 biết

P

V O P

V