17 câu trắc nghiệm Các nguyên lí của nhiệt động lực học cực hay có đáp án

---

---

Câu 1: Công thức mô tả đúng nguyên lí I của nhiệt động lực học là

    A. ΔU = A + Q.      B. Q = ΔU + A

    C. ΔU = A – Q.      D. Q = A - ΔU.

Hiển thị đáp án

Chọn A.

Nguyên lí I nhiệt động lực học: Độ biến thiên nội năng của vật bằng tổng công và nhiệt lượng mà vật nhận được: ∆U = A + Q

Qui ước dấu:

+ Q > 0 vật nhận nhiệt lượng

+ Q < 0 vật truyền nhiệt lượng

+ A > 0 vật nhận công

+ A < 0 vật thực hiện công

Câu 2: Trường hợp nội năng của vật bị biến đổi không phải do truyền nhiệt là

    A. chậu nước để ngoài nắng một lúc thì nóng lên.

    B. gió mùa đông bắc tràn về làm cho không khí lạnh đi.

    C. khi trời lạnh, ta xoa hai bàn tay vào nhau cho ấm lên.

    D. cho cơm nóng vào bát thì bưng bát cũng thấy nóng.

Hiển thị đáp án

Chọn C.

Khi trời lạnh, ta xoa hai bàn tay vào nhau cho ấm lên đây là cách làm thay đổi nội năng do thực hiện công.

Câu 3: Phát biểu không đúng với nguyên lí I nhiệt động lực học là

    A. Nhiệt lượng mà hệ nhận được sẽ chuyển hóa thành độ biến thiên nội năng của hệ và công mà hệ sinh ra.

    B. Công mà hệ nhận được bằng tổng đại số của độ biến thiên nội năng của hệ với nhiệt lượng mà hệ truyền cho môi trường xung quanh.

    C. Độ biến thiên nội năng của hệ bằng tổng đại số nhiệt lượng và công mà hệ nhận được.

    D. Nhiệt lượng mà hệ truyền cho môi trường xung quanh bằng tổng của công mà hệ sinh ra và độ biến thiên nội năng của hệ.

Hiển thị đáp án

Chọn D.

Nguyên lí I nhiệt động lực học: Độ biến thiên nội năng của vật bằng tổng công và nhiệt lượng mà vật nhận được: ∆U = A + Q

⟹ Q = ∆U - A = ∆U + A’, với A’ = - A là công mà hệ sinh ra.

⟹ Nhiệt lượng mà hệ nhận được sẽ chuyển hóa thành độ biến thiên nội năng của hệ và công mà hệ sinh ra.

Hoặc: A = ∆U – Q = ∆U + Q’, với Q’ là nhiệt lượng mà hệ tỏa ra.

⟹ Công mà hệ nhận được bằng tổng đại số của độ biến thiên nội năng của hệ với nhiệt lượng mà hệ truyền cho môi trường xung quanh.

Câu 4: Biểu thức diễn tả đúng quá trình chất khí vừa nhận nhiệt vừa nhận công là:

    A. ΔU = Q + A; Q > 0; A < 0.      B. ΔU = Q; Q > 0.

    C. ΔU = Q + A; Q < 0; A > 0.      D. ΔU = Q + A; Q > 0; A > 0.

Hiển thị đáp án

Chọn D.

Nguyên lí I nhiệt động lực học: Độ biến thiên nội năng của vật bằng tổng công và nhiệt lượng mà vật nhận được: ∆U = A + Q

Vì khí nhận nhiệt nên Q > 0, khi nhận công nên A > 0.

Câu 5: Công A và nhiệt lượng Q trái dấu với nhau trong trường hợp hệ

    A. tỏa nhiệt và nhận công.

    B. tỏa nhiệt và sinh công.

    C. nhận nhiệt và nhận công.

    D. nhận công và biến đổi đoạn nhiệt.

Hiển thị đáp án

Chọn A.

+ Q > 0 vật nhận nhiệt lượng

+ Q < 0 vật truyền nhiệt lượng

+ A > 0 vật nhận công

+ A < 0 vật thực hiện công

⟹ Công A và nhiệt lượng Q trái dấu với nhau trong trường hợp hệ tỏa nhiệt và nhận công.

Câu 6: ΔU = 0 trong trường hợp hệ

    A. biến đổi theo chu trình.

    B. biến đổi đẳng tích.

    C. biến đổi đẳng áp

    D. biến đổi đoạn nhiệt.

Hiển thị đáp án

Chọn A.

∆U = 0 trong trường hợp hệ biến đổi theo chu trình.

Câu 7: ΔU = Q là hệ thức của nguyên lí I áp dụng cho

    A. quá trình đẳng áp.

    B. quá trình đẳng nhiệt.

    C. quá trình đẳng tích.

    D. cả ba quá trình nói trên.

Hiển thị đáp án

Chọn C.

Nguyên lí I nhiệt động lực học: ∆U = A + Q

∆U = Q ⟺ A = 0 ⟺ quá trình đẳng tích (hệ không sinh công).

Câu 8: Một viên đạn bằng chì khối lượng m, bay với vận tốc v = 195 m/s, va chạm mềm vào một quả cầu bằng chì cùng khối lượng m đang đứng yên. Nhiệt dung riêng của chì là c = 130 J/kg.K. Nhiệt độ ban đầu của viên đạn và quả cầu bằng nhay. Coi nhiệt lượng truyền ra môi trường là không đáng kể. Độ tăng nhiệt độ của viên đạn và quả cầu là

    A. 146^oC.      B. 73^oC.

    C. 37^oC.      D. 14,6^oC.

Hiển thị đáp án

Chọn B.

Theo định luật bảo toàn động lượng:

mv = (m + m’)v ⟹ v’ = v/2.

Độ hao hụt cơ năng:

Nếu lượng cơ năng này hoàn toàn dùng làm hệ nóng lên thì:

Câu 9: Một lượng khí lí tưởng thực hiện quá trình đẳng áp 1 – 2 rồi đẳng nhiệt 2 – 3 (Hình 33.1). Trong mỗi đoạn, khí nhận công hay sinh công?

    A. 1 – 2 nhận công; 2 – 3 sinh công.

    B. 1 – 2 nhận công; 2 – 3 nhận công.

    C. 1 – 2 sinh công; 2 – 3 sinh công.

    D. 1 – 2 sinh công; 2 – 3 nhận công.

Hiển thị đáp án

Chọn A.

Đoạn 1-2 là quá trình nén đẳng áp → khí nhận công

Quá trình 2-3 là giãn nở đẳng nhiệt → khí sinh công

Câu 10: Một khí lí tưởng thực hiện quá trình đẳng tích 1 – 2 rồi đẳng áp 2 – 3 (Hình 33.2) Trong mỗi đoạn, khí nhận nhiệt hay tỏa nhiệt?

    A. 1 – 2 nhận nhiệt; 2 – 3 nhận nhiệt.

    B. 1 – 2 nhận nhiệt; 2 – 3 tỏa nhiệt.

    C. 1 – 2 tỏa nhiệt; 2 – 3 nhận nhiệt.

    D. 1 – 2 tỏa nhiệt; 2 – 3 tỏa nhiệt.

Hiển thị đáp án

Chọn C.

Quá trình 1-2 là làm lạnh đẳng tích → khí tỏa nhiệt, ∆U = Q₁₂ < 0

Quá trình 2-3 là làm giãn nở đẳng áp → khí nhận nhiệt và sinh công A = - p₂.(V₃ – V₂)

Câu 11: Người ta cung cấp nhiệt lượng cho chất khí đựng trong một xilanh đặt nằm ngang. Chất khí nở ra, đẩy pit-tông đi một đoạn 5 cm và nội năng của chất khí tăng 0,5 J. Biết lực ma sát giữa pit-tông và xilanh là 20 N. Nhiệt lượng đã cung cấp cho chất khí là

    A. 1,5 J.      B. 25 J.

    C. 40 J.      D. 100 J.

Hiển thị đáp án

Chọn A

Độ lớn của công chất khí thực hiện để thắng lực ma sát:

A = Fs = 20.0,05 = 1J.

Do chất khí nhận nhiệt và thực hiện công nên: A < 0.

Q = ΔU – A = 0,5 + 1 = 1,5 J.

Câu 12: Một lượng không khí nóng được chứa trong một xilanh cách nhiệt đặt nằm ngang có pit-tông có thể dịch chuyển được. Không khí nóng dãn nở đẩy pit-tông dịch chuyển. Nếu không khí nóng thực hiện một công có độ lớn là 2000 J thì nội năng của nó biến đổi một lượng bằng.

   A. 2000 J.

   B. – 2000 J.

   C. 1000 J.

   D. – 1000 J.

Hiển thị đáp án

Chọn B.

Áp dụng công thức nguyên lí I NĐLH: ∆U = A + Q

Vì chất khí thực hiện công và xi lanh cách nhiệt nên

A = -2000 J, Q = 0

Do đó: ∆U = A + Q = - 2000 + 0 = - 2000 J

Câu 13: Trong một quá trình nung nóng đẳng áp ở áp suất 1,5.10⁵ Pa, một chất khí tăng thể tích từ 40 dm³ đến 60 dm³ và tăng nội năng một lượng là 4,28 J. Nhiệt lượng truyền cho chất khí là

   A. 1280 J.

   B. 3004,28 J.

   C. 7280 J.

   D. – 1280 J.

Hiển thị đáp án

Chọn B.

Áp dụng công thức nguyên lí I NĐLH: ∆U = A + Q

Vì chất khí thực hiện công nên A = -p.∆V = -1,5.10⁵.(60.10^-3 – 40.10^-3) = 3000J.

Khi tăng nội năng một lượng là 4,28 J nên ∆U = 4,28 J

Do đó: Q = ∆U - A = 4,28 + 3000 = 3004,28J.

Câu 14: Chất khí không thực hiện công trong quá trình nào của đường biểu diễn ở đồ thị p – T như hình vẽ.

   A. (1) → (2)

   B. (4) → (1)

   C. (3) → (4)

   D. (2) → (3)

Hiển thị đáp án

Chọn B.

Từ đồ thị ta thấy quá trình (4) – (1) là quá trình đẳng tích → chất khí không thực hiện công trong quá trình này.

Câu 15: Đồ thị bên biểu diễn một quá trình biến đổi trạng thái của khí lý tưởng. Hỏi trong quá trình này Q, A và ∆U phải có giá trị như thế nào?

   A. ∆U > 0; Q = 0; A > 0.

   B. ∆U = 0; Q > 0; A < 0.

   C. ∆U = 0; Q < 0; A > 0.

   D. ∆U < 0; Q > 0; A < 0.

Hiển thị đáp án

Chọn A.

Ta thấy quá trình 1-2 trên đồ thị p-V là quá trình nén đẳng nhiệt → Q = 0 và khí nhận công A > 0

→ ∆U = A + Q = A > 0

Câu 16: Nội năng của khối khí tăng 10J khi truyền cho khối khí một nhiệt lượng 30J. Khi đó khối khí đã

   A. sinh công là 40J.

   B. nhận công là 20J.

   C. thực hiện công là 20J.

   D. nhận công là 40J.

Hiển thị đáp án

Chọn C.

Nội năng của khối khí tăng 10J khi truyền cho khối khí một nhiệt lượng 30J

→ ∆U = 10J và Q = 30J

Mặt khác: ∆U = A + Q → A = ∆U – Q = 10 – 30 = -20J < 0 → khối khí sinh công 20J

Câu 17: Khi truyền nhiệt lượng 6.10⁶ J cho khí trong một xilanh hình trụ thì khí nở ra đẩy pit-tông lên làm thể tích của khí tăng thêm 0,50 m³. Tính độ biến thiên nội năng của khí. Biết áp suất của khí là 8.10⁶ N/m² và coi áp suất này không đổi trong quá trình khí thực hiện công.

   A. 3.10⁶ (J)

   B. 1,5.10⁶ (J)

   C. 2.10⁶ (J).

   D. 3,5.10⁶ (J)

Hiển thị đáp án

Chọn C.

Gọi S là diện tích tiết diện thẳng của xilanh, h là quãng đường pittông dịch chuyển, P là áp suất khí trong xilanh, ta có:

Công mà chất khí thực hiện có độ lớn là:

A = F.h = P.S.h = P.ΔV = 8.10⁶.0,5 = 4.10⁶ J.

Vì chất khí thực hiện công và nhận nhiệt nên: Q > 0, A < 0

Ta có: ΔU = A + Q = - 4.10⁶ + 6.10⁶ = 2.10⁶ (J)

Vậy độ biến thiên nội năng của khí là ΔU = 2.10⁶ (J)

Xem thêm các Bài tập trắc nghiệm Vật Lí lớp 10 có đáp án hay khác:

• 18 câu trắc nghiệm Nội năng và sự biến thiên nội năng cực hay có đáp án
• 10 câu trắc nghiệm Ôn tập Chương 6 cực hay có đáp án
• 23 câu trắc nghiệm Chất rắn kết tinh và chất rắn vô định hình cực hay có đáp án (phần 1)
• 23 câu trắc nghiệm Chất rắn kết tinh và chất rắn vô định hình cực hay có đáp án (phần 2)
• 11 câu trắc nghiệm Biến dạng cơ của vật rắn cực hay có đáp án

Lời giải bài tập lớp 10 sách mới:

• Giải bài tập Lớp 10 Kết nối tri thức
• Giải bài tập Lớp 10 Chân trời sáng tạo
• Giải bài tập Lớp 10 Cánh diều

---

---

---