Một xilanh cách nhiệt, nằm ngang, thể tích V0 =V1+V2 = 80l, được chia làm hai phần không thông với nhau bởi một pittông cách nhiệt, pittơng có thể chuyển động khơng ma sát. Mỗi phần của xilanh chứa một mol khí lý tưởng đơn ngun tử. Ban đầu pittơng đứng yên, nhiệt độ hai phần khác nhau. Cho dòng điện chạy qua điện trở để truyền cho khí ở bên trái nhiệt lượng Q = 120J.
a. Nhiệt độ ở phần bên phải tăng, tại sao?
b. Khi đã cân bằng áp suất mới trong xi lanh lớn hơn áp suất ban đầu bao nhiêu?
Bài 23:
Khi va chạm nhẹ vào tường, một quả bóng bị biến dạng như hình vẽ. Khi đó độ biến dạng x là rất nhỏ so với bán kính của nó và có thể coi gần đúng áp suất khí bên trong khơng thay đổi trong q trình va chạm. Bỏ qua độ đàn hồi của vỏ bóng. Hãy đánh giá thời gian va chạm giữa bóng và tường. Cho khối lượng quả bóng m = 0,5kg, áp suất khí trong bóng
p = 2.105Pa và bán kính quả bóng R = 12,5cm. áp suất khí quyển là p0 = 105Pa.
Bài 24:
Một xylanh cách nhiệt khối lượng m, bịt kín hai đầu, được chia thành hai phần bởi pittông chuyển động. Mỗi bên chứa 1mol khí lý tưởng với nối năng U = cT. Xylanh được truyền cho vận tốc v tức thời dọc theo trục của nó. Hỏi nhiệt độ khí thay đổi như thế nào khi dao động của xylanh quanh pittông đã tắt. Bỏ qua ma sát giữa pittông và xilanh, khối lượng pittông là M.
ĐS: ΔT= mMv2
/4c(m + M).
Bài 25:
Một pittông nằm cân bằng trong một hình trụ thẳng đứng chiều cao 2l, tiết diện S, khối lượng pittông là m. Lúc đầu pittong chia hình trụ thành hai phần bằng nhau. Phần trên chứa khí He, phần dưới chứa O2. áp suất phần trên là p0. Pittong chỉ cho He thẩm thấu qua. Sau một thời gian sẽ có sự cân bằng khác giữa hai loại khí đó. Tìm vị trí của pittơng, biết nhiệt độ không đổi, bỏ qua ma sát.
ĐS:
Bài 26:
Một hình trụ được đậy kín bằng một pittong có tiết diện S chứa khí ở áp suất khí quyển p0, thể tích khí trong bình là V0. Thả bình đó vào nước có khối lượng riêng ρ. Tìm khoảng cách x giữa pittông và mặt
thống phụ thuộc vào lực kéo F. Pittơng khơng khối lượng
ĐS: x = gSF ρ SF ρ - F + gS ρ V p 2 0 0 Bài 27:
Giữa hai điểm A,B trên bề mặt Mặt Trăng cách nhau 900, tưởng tượng có một rãnh thẳng đào nối hai điểm đó. Trong rãnh có khơng khí ở nhiệt độ thường, áp suất khí ở
trung điểm C là p = 105Pa. Xác định áp suất khí trong rãnh tại điểm gần bề mặt Mặt Trăng? Mặt Trăng coi như một quả cầu đồng chất đường kính d = 3490km. Gia tốc trọng trường trên MT nhỏ hơn TĐ 6 lần.
ĐS: px =pe RT mgd 48 1 - = 8,7Pa Bài 28:
Một viên bi kim loại nhiệt dung riêng C được ném lên cao với vận tốc v0 trong trọng trường g coi là đều. Viên bi lên đến độ cao h rồi lại rơi xuống.
A C B
F
1. Tìm độ cao tối đa h0 mà viên bi có thể lên được khi bỏ qua lực ma sát nhớt giữa khơng khí và viên bi.
2. Ta thừa nhận rằng độ cao h < h0 vì có ma sát. Tính độ biến thiên nhiệt độ ΔT của viên bi này giữa thời điểm nó được ném lên và thời điểm nó đạt độ cao nhất. Giả thiết:
- Bỏ qua thay đổi thể tích của bi.
- Khơng khí xung quanh về mặt vĩ mơ là đứng n.
- Công của lực ma sát phân tán một nửa ra khơng khí xung quanh, một nửa vào viên bi. Biểu diễn ΔT theo h, h0, g và C.
Bài 29:
Ta xét một quá trình dãn polytropic (PVk = const) của một khí lý tưởng đi từ trạng thái 1 sang trạng thái 2 (V2>V1). Với những giá trị nào của k thì sự dãn khí có kèm theo:
a. Sự hấp thụ nhiệt và khí bị nóng lên? b. Sự hấp thụ nhiệt và khí bị lạnh đi? c. Sự tỏa nhiệt?