Đốt nóng khí trong xilanh và giữ sao cho thể tích của khí không đổi. Gọi Q, A và DU lần lượt là nhiệt lượng, công và độ tăng nội năng của hệ. Định luật 1 của nhiệt động lực học được viết dưới dạng nà...

Đáp án đúng là D Thể tích không đổi nên hệ không thay đổi về công, chỉ có thay đổi về nhiệt lượng do được đốt nóng. Định luật 1 của nhiệt động lực học khi đó được biểu diễn Q = ∆U.

Đốt nóng khí trong xilanh và giữ sao cho thể tích của khí không đổi. Gọi Q, A và U lần lượt là nhiệt lượng

Câu 1

Viên đạn chì có khối lượng 50 g, bay với tốc độ v₀ = 360 km/h. Sau khi xuyên qua một tấm thép, tốc độ giảm xuống còn 72 km/h. Tính lượng nội năng tăng thêm của đạn và thép.

Xem đáp án

Lời giải

Xét hệ gồm đạn và thép. Khi viên đạn xuyên qua tấm thép thì tấm thép tác dụng vào viên đạn một lực. Lực này sinh công làm giảm động năng của đạn. Về độ lớn, công của lực F bằng độ giảm động năng của đạn.

Theo định luật 1 của nhiệt động lực học: $∆$ U = A + Q.

Vì Q = 0 nên $Δ U = \frac{1}{2} m (v_{0}^{2} - v^{2}) = 240 J$

$∆$ U > 0 nên nội năng của hệ đạn và thép tăng thêm một lượng 240 J.

Câu 2

Một chất khí đựng trong bình hình trụ được lắp một pít-tông có thể chuyển động không ma sát trong bình. Khi hấp thụ một năng lượng nhiệt 400 J từ môi trường bên ngoài, chất khí trong bình giãn nở dưới áp suất bên ngoài không đổi là 1,00 atm từ thể tích 5,00 lít đến 10,0 lít. Xác định độ biến thiên nội năng của khí trong bình. Cho biết 1 l.atm tương đương với 101,3 J.

Xem đáp án

Lời giải

Từ định luật 1 của nhiệt động lực học, ta có: $∆$ U = Q + A

Chất khí thực hiện công để thắng được áp suất bên ngoài: A = F.h (h là quãng đường dịch chuyển của pít-tông trong bình, F là lực tác dụng lên pít-tông; F = p.S với p là áp suất tác dụng lên pít-tông, S là tiết diện của bình).

A = F.h = pSh = pDV = 1.(5 - 10) = -5 l.atm = -506,5 J.

Độ biến thiên nội năng: DU = 400 – (–506,5) = 906,5 J

Câu 3