Cách giải bài tập Nguyên lí 1 nhiệt động lực học hay, chi tiết



A. Phương pháp & Ví dụ

- Nguyên lí I nhiệt động lực học:

Quảng cáo

Độ biến thiên nội năng của hệ bằng tổng công và nhiệt lượng mà hệ nhận được:

ΔU = A + Q

- Chú ý:

      + Quá trình đẳng tích: ΔV=0 ⇒ A = 0 nên ΔU = Q.

      + Quá trình đẳng nhiệt: ΔT=0 ⇒ Q = 0 nên ΔU = A.

      + Quá trình đẳng tích:

Công giãn nở: A = pΔV.

Bài tập vận dụng

Bài 1: Một lượng khí ở áp suất 2.104 N/m2 có thể tích 6 lít. Được đun nóng đẳng áp khí nở ra và có thể tích 8 lít. Tính:

a. Công do khí thực hiện.

b. Độ biến thiên nội năng của khí. Biết khi đun nóng khí nhận được nhiệt lượng 100J.

Hướng dẫn:

a. Với p = 2.104 N/m2 và ΔT = 2.10-3 m3.

⇒ Công do khí thực hiện là: A = pΔV = 40J.

Vì nhận nhiệt lượng nên công (Q > 0) nên: A = - 40J.

b. Với Q = 100J và A = - 40J thì độ biến thiện nội năng của khí là:

ΔU = A + Q = 100 - 40 = 60J.

Quảng cáo

Bài 2: Một khối khí có áp suất p = 100 N/m2, thể tích V1 = 4m3, nhiệt độ t1 = 27°C được nung nóng đẳng áp đến nhiệt độ t2 = 87°C. Tính công do khí thực hiện.

Hướng dẫn:

PT trạng thái khí lí tưởng: p1 = p2 = p

Vật Lí lớp 10 | Chuyên đề: Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 10 có đáp án

Do đó công do khí thực hiện là:

Vật Lí lớp 10 | Chuyên đề: Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 10 có đáp án

Bài 3: Một động cơ nhiệt lí tưởng hoạt động giữ 2 nguồn nhiệt từ 100°C và 24,5°C 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% ?

Hướng dẫn:

a. Hiệu suất của động cơ: Vật Lí lớp 10 | Chuyên đề: Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 10 có đáp án

⇒ Nhiệt lượng mà động cơ nhận từ nguồn nóng là: Q1 = A/H = 10 kJ.

⇒ Nhiệt lượng mà động cơ truyền cho nguồn lạnh: Q2 = Q1 - A = 8 kJ.

b. Hiệu suất động cơ đạt 25% nên:

Vật Lí lớp 10 | Chuyên đề: Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 10 có đáp án

Bài 4: Một khối khí có thể tích 10 lít ở áp suất 2.105 N/m2 được nung nóng đẳng áp từ 30°C đến 150°C. Tính công do khí thực hiện trong quá trình trên.

Hướng dẫn:

Trong quá trình đẳng áp, ta có:

Vật Lí lớp 10 | Chuyên đề: Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 10 có đáp án

Vậy công do khí thực hiện là: A = p.ΔV = p.(V2 - V1) = 792J

Bài 5: Một bình kín chứa 2g khí lí tưởng ở 20°C 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 12,3.103 J/kg.K.

Hướng dẫn:

a. Trong quá trình đẳng tích thì Vật Lí lớp 10 | Chuyên đề: Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 10 có đáp án

Vì p2 = 2p1 nên T2 = 2T1 = 586K = 313°C.

b. Theo nguyên lí I ta có: ΔU = A + Q.

Vì đây là quá trình đẳng tích nên A = 0 ⇒ ΔU = Q = 7207,8 J.

Quảng cáo

B. Bài tập trắc nghiệm

Câu 1: Hệ thức nào sau đây phù hợp với quá trình làm lạnh khí đẳng tích ?

A. ΔU = A với A > 0

B. ΔU = Q với Q > 0

C. ΔU = A với A < 0

D. ΔU = Q với Q < 0

Chọn D

Câu 2: Nguyên lí I nhiệt động lực học được diễn tả bởi công thức ΔU = Q + A với quy ước

A. Q > 0 : hệ truyền nhiệt.

B. A < 0 : hệ nhận công.

C. Q < 0 : hệ nhận nhiệt.

D. A > 0 : hệ nhận công.

Chọn D

Câu 3: Chọn phát biểu đúng.

A. Trong quá trình đẳng tích, nhiệt lượng mà chất khí nhận được dùng làm tăng nội năng và thực hiện công.

B. Độ biến thiên nội năng của vật bằng tổng công và nhiệt lượng mà vật nhận được.

C. Động cơ nhiệt chuyển hóa tất cả nhiệt lượng nhận được thành công cơ học.

D. Nhiệt có thể tự truyền từ vật lạnh sang vật nóng.

Chọn B

Câu 4: Nội năng của hệ sẽ như thế nào nếu hệ nhận nhiệt và nhận công ?

A. Không đổi.

B. Chưa đủ điều kiện để kết luận.

C. Giảm.

D. Tăng.

Chọn D

Câu 5: Trong quá trình chất khí truyền nhiệt và nhận công thì A và Q trong biểu thức ΔU = Q + A phải có giá trị nào sau đây ?

A. Q < 0, A > 0

B. Q < 0, A < 0

C. Q > 0, A > 0

D. Q > 0, A < 0

Chọn A

Câu 6: Trong quá trình chất khí nhận nhiệt và sinh công thì A và Q trong biểu thức ΔU = Q + A phải có giá trị nòa sau đây ?

A. Q < 0, A > 0

B. Q > 0, A < 0

C. Q > 0, A > 0

D. Q < 0, A < 0

Chọn B

Câu 7: Trong một chu trình của động cơ nhiệt lí tưởng, chất khí thực hiện một công bằng 2.103 J và truyền cho nguồn lạnh một nhiệt lượng bằng 6.103 J. Hiệu suất của động cơ đó bằng

A. 33%                     B. 80%                     C. 65%                     D. 25%

Chọn D

Câu 8: Chọn phát biểu đúng.

A. Độ biến thiên nội năng của một vật là độ biến thiên nhiệt độ của vật đó.

B. Nội năng gọi là nhiệt lượng.

C. Nội năng là phần năng lượng vật nhận được hay mất bớt đi trong quá trình truyền nhiệt.

D. Có thể làm thay đổi nội năng của vật bằng cách thực hiện công.

Chọn D

Câu 9: Câu nào sau đây nói về nội năng là không đúng?

A. Nội năng là một dạng năng lượng.

B. Nội năng có thể chuyển hoá thành các dạng năng lượng khác

C. Nội năng là nhiệt lượng.

D. Nội năng của một vật có thể tăng thêm hoặc giảm đi.

Chọn C

Câu 10: Thực hiện công 100J để nén khí trong xilanh và khí truyền ra môi trường một nhiệt lượng 20J. Kết luận nào sau đây là đúng?

A. Nội năng của khí tăng 80J.

B. Nội năng của khí tăng 120J.

C. Nội năng của khí giảm 80J.

D. Nội năng của khí giảm 120J.

Chọn A

Câu 11: Hiệu suất của một động cơ nhiệt là 40%, nhiệt lượng nguồn nóng cung cấp là 800J. Công mà động cơ nhiệt thực hiện là

A. 2kJ                     B. 320J                     C. 800J                     D. 480J

Hiệu suất của động cơ là:

Vật Lí lớp 10 | Chuyên đề: Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 10 có đáp án

Câu 12: Người ta thực hiện một công 100J để nén khí trong xylanh. Biết rằng nội năng của khí tăng thêm 10J. Chọn kết luận đúng.

A. Khí truyền ra môi trường xung quanh nhiệt lượng là 110J

B. Khí nhận nhiệt là 90J.

C. Khí truyền ra môi trường xung quanh nhiệt lượng 110J.

D. Khí truyền ra môi trường xung quanh nhiệt lượng 90J.

Chọn D

Câu 13: Một động cơ nhiệt nhận từ nguồn nóng một nhiệt lượng 1200J và truyền cho nguồn lạnh một nhiệt lượng 900J. Hiệu suất của động cơ là

A. lớn hơn 75%

B. 75%

C. 25%

D. nhỏ hơn 25%

Hiệu suất động cơ là: Vật Lí lớp 10 | Chuyên đề: Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 10 có đáp án

Câu 14: Người ta thực hiện công 100J để nén khí trong một xylanh. Biết khí truyền sang môi trường xung quanh nhiệt lượng 20J. Độ biến thiên nội năng của khí là:

A. 80J                     B. 120J                     C. -80J                     D. -120J

Chọn A

Câu 15: Nguyên lí I nhiệt động lực học được biểu diễn bằng công thức ΔU = Q + A . Quy ước nào sau đây là đúng

A. A > 0 : hệ thực hiện công

B. Q < 0 : hệ nhận nhiệt.

C. A > 0 : hệ nhận công

D. ΔU > 0 : nội năng của hệ giảm.

Chọn C

Xem thêm các dạng bài tập Vật Lí lớp 10 chọn lọc có đáp án hay khác:

Ngân hàng trắc nghiệm lớp 10 tại khoahoc.vietjack.com

CHỈ CÒN 250K 1 KHÓA HỌC BẤT KÌ, VIETJACK HỖ TRỢ DỊCH COVID

Tổng hợp các video dạy học từ các giáo viên giỏi nhất - CHỈ TỪ 199K cho teen 2k5 tại khoahoc.vietjack.com

Toán lớp 10 - Thầy Phạm Như Toàn

4.5 (243)

799,000đs

399,000 VNĐ

Vật Lý 10 - Thầy Quách Duy Trường

4.5 (243)

799,000đ

399,000 VNĐ

Tiếng Anh lớp 10 - Thầy Quang Hưng

4.5 (243)

799,000đ

399,000 VNĐ

Hóa Học lớp 10 - Cô Nguyễn Thị Thu

4.5 (243)

799,000đs

399,000 VNĐ

Hóa học lớp 10 - cô Trần Thanh Thủy

4.5 (243)

799,000đ

399,000 VNĐ

Đã có app VietJack trên điện thoại, giải bài tập SGK, SBT Soạn văn, Văn mẫu, Thi online, Bài giảng....miễn phí. Tải ngay ứng dụng trên Android và iOS.

Nhóm học tập facebook miễn phí cho teen 2k5: fb.com/groups/hoctap2k5/

Theo dõi chúng tôi miễn phí trên mạng xã hội facebook và youtube:

Nếu thấy hay, hãy động viên và chia sẻ nhé! Các bình luận không phù hợp với nội quy bình luận trang web sẽ bị cấm bình luận vĩnh viễn.


co-so-cua-nhiet-dong-luc-hoc.jsp


2005 - Toán Lý Hóa