Người ta đốt nóng cho dãn nở đẳng áp 20 g ôxi ở áp suất 2,8 at và nhiệt độ 27 ^oC đến thể tích 8 lít. Cho ôxi có μ = 32g/mol, lấy R = 8,31J/mol.K, nhiệt dung riêng đẳng áp C_p = 0,91.10³ J/kg.K; 1at = 9,81.10⁴N/m². Độ biến thiên nội năng của khí trong quá trình dãn nở là:

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.

Một nhiệt lượng kế bằng đồng thau khối lượng 128 g chứa 210 g nước ở nhiệt độ 8,4 ^oC. Người ta thả một miếng kim loại khối lượng 192 g đã nung nóng tới 100 ^oC vào nhiệt lượng kế. Bỏ qua sự truyền nhiệt ra môi trường bên ngoài. Nhiệt dung riêng của đồng thau là 0,128.10³ J/(kg.K). Xác định nhiệt dung riêng của chất làm miếng kim loại, biết nhiệt độ khi bắt đầu có sự cân bằng nhiệt là 21,5 ^oC.

Một bình nhôm khối lượng 0,5 kg chứa 0,118 kg nước ở nhiệt độ 20 ^oC. Người ta thả vào bình một miếng sắt khối lượng 0,2 kg được nung nóng tới 75 ^oC. Bỏ qua sự truyền nhiệt ra môi trường bên ngoài. Nhiệt dung riêng của nhôm là 0,92.10³ J/(kg.K); của nước là 4,18.10³ J(kg.K); của sắt là 0,46. 10³ J(kg.K). Xác định nhiệt độ của nước khi bắt đầu có sự cân bằng nhiệt.

Để giữ nhiệt độ trong phòng là 20^oC, người ta dùng một máy lạnh trong trường hợp này người ta gọi là máy điều hòa không khí, mỗi giờ tiêu thụ công bằng 5.10⁶J. Tính nhiệt lượng lấy đi từ không khí trong phòng mỗi giờ, biết rằng hiệu năng của máy lạnh là ε = 4.

Một động cơ nhiệt làm việc sau một thời gian thì tác nhân đã nhận từ nguồn nóng nhiệt lượng 2,5.10⁶ J, truyền cho nguồn lạnh nhiệt lượng 1,8.10⁶ J. Hiệu suất thực của động cơ nhiệt này bằng bao nhiêu lần so với hiệu suất cực đại nếu nhiệt độ của nguồn nóng và nguồn lạnh lần lượt là 287⁰C và 47⁰C.

Một máy hơi nước có công suất 28 kW, nhiệt độ nguồn nóng là t₁ = 227 ^oC, nguồn lạnh là t₂ = 57 ^oC. Biết hiệu suất của động cơ này bằng 2/3 lần hiệu suất lý tưởng ứng với 2 nhiệt độ trên. Tính lượng than tiêu thụ trong thời gian 5 giờ, biết năng suất tỏa nhiệt của than là q = 34.10⁶J.

Hiệu suất thực của một máy hơi nước bằng nửa hiệu suất cực đại. Nhiệt độ của hơi khi ra khỏi lò hơi (nguồn nóng) là 277^oC và nhiệt độ của buồng ngưng (nguồn lạnh) là 77^oC. Tính công suất của máy hơi nước này nếu mỗi giờ nó tiêu thụ 700kg than có năng suất tỏa nhiệt là 31.10⁶J/kg