Một khối khí lí tưởng thực hiện quá trình biến đối từ trạng thái (I) sang trạng thái (II) theo một trong hai quá trình A \(\left( {{\rm{I}} \to {\rm{II}}} \right)\) hoặc B \(\left( {{\rm{I}} \to {\rm{III}} \to {\rm{II}}} \right)\), được mô tả như trên đồ thị \({\rm{P}} - {\rm{V}}\) (hình vẽ bên). Cho biết khối khí gồm n mol khí và nội năng của n mol khí ở nhiệt độ T (đơn vị K) là \(U = \frac{3}{2}nRT\), với R là hằng số khí lí tưởng.
a) Quá trình A là quá trình đẳng áp.
b) Quá trình B là quá trình đẳng nhiệt.
c) Sự biến thiên nội năng của hệ trong quá trình B lớn hơn trong quá trình A.
d) Biến thiên nội năng của hệ trong quá trình B là 3600 J.
Một khối khí lí tưởng thực hiện quá trình biến đối từ trạng thái (I) sang trạng thái (II) theo một trong hai quá trình A \(\left( {{\rm{I}} \to {\rm{II}}} \right)\) hoặc B \(\left( {{\rm{I}} \to {\rm{III}} \to {\rm{II}}} \right)\), được mô tả như trên đồ thị \({\rm{P}} - {\rm{V}}\) (hình vẽ bên). Cho biết khối khí gồm n mol khí và nội năng của n mol khí ở nhiệt độ T (đơn vị K) là \(U = \frac{3}{2}nRT\), với R là hằng số khí lí tưởng.
a) Quá trình A là quá trình đẳng áp.
b) Quá trình B là quá trình đẳng nhiệt.
c) Sự biến thiên nội năng của hệ trong quá trình B lớn hơn trong quá trình A.
d) Biến thiên nội năng của hệ trong quá trình B là 3600 J.
Quảng cáo
Trả lời:
Giải bởi Vietjack
Phương pháp:
+ Phân tích đồ thị kết hợp với nhớ lại khái niệm các đẳng quá trình.
+ Áp dụng biểu thức của các đẳng quá trình để tìm các thông số chưa biết.
+ Sử dụng công thức: \({\rm{\Delta }}U = \frac{3}{2}nR{\rm{\Delta }}T\)
Cách giải:
a) Từ đồ thị ta thấy quá trình \({\rm{A}}\left( {{\rm{I}} \to {\rm{II}}} \right)\): áp suất \(p = 400\left( {{\rm{N}}/{{\rm{m}}^2}} \right)\) không đổi
\( \to \) Quá trình A là quá trình đẳng áp.
\( \to \) a đúng.
b) Quá trình B gồm 2 quá trình:
+ \({\rm{I}} \to \) III: \({p_I}{V_I} = {p_{III}}{V_{II}} \to \) quá trình đẳng nhiệt
+ \({\rm{III}} \to {\rm{II}}:{V_{{\rm{III\;}}}} = {V_{II}} = 8{\rm{\;}}{{\rm{m}}^3} \to \) quá trình đẳng tích
\( \to \) b sai.
c) Biến thiên nội năng: \({\rm{\Delta }}U = \frac{3}{2}nR{\rm{\Delta }}T\) (chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ).
Mà quá trình A và B có trạng thái đầu và cuối giống nhau nên sự biến thiên nội năng của hệ trong hai quá trình này bằng nhau.
\( \to \) c sai.
d) Trạng thái (I): \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{{p_I} = 400\left( {{\rm{N}}/{{\rm{m}}^2}} \right)}\\{{V_I} = 2{\rm{\;}}{{\rm{m}}^3}}\\{{T_1} = T}\end{array}} \right.\)
Ta có: \(\frac{{{V_I}}}{{{T_I}}} = \frac{{{V_{II}}}}{{{T_{II}}}} \Leftrightarrow {T_{II}} = \frac{{{V_{II}}{T_I}}}{{{V_I}}} = \frac{{8.T}}{2} = 4T\)
Biến thiên nội năng của hệ trong quá trình \(B\) là:
\({\rm{\Delta }}U = \frac{3}{2}nR{\rm{\Delta }}T = \frac{3}{2}.nR\left( {{T_2} - {T_1}} \right) = \frac{3}{2}nR\left( {4T - T} \right) = \frac{9}{2}nRT\)
\( \Rightarrow {\rm{\Delta }}U = \frac{9}{2}{p_I}{V_I} = \frac{9}{2}.400.2 = 3600{\rm{\;J}}\)
\( \to \) d đúng.
Hot: 500+ Đề thi thử tốt nghiệp THPT các môn, ĐGNL các trường ĐH... file word có đáp án (2025). Tải ngay
Sách thầy cô Vietjack biên soạn:
- 20 đề thi tốt nghiệp môn Vật lí (có đáp án chi tiết) ( 38.000₫ )
- Sổ tay Vật lí 12 (chương trình mới) ( 18.000₫ )
- Tổng ôn lớp 12 môn Toán, Lí, Hóa, Văn, Anh, Sinh Sử, Địa, KTPL (Form 2025) ( 36.000₫ )
- Bộ đề thi tốt nghiệp 2025 các môn Toán, Lí, Hóa, Văn, Anh, Sinh, Sử, Địa, KTPL (có đáp án chi tiết) ( 36.000₫ )
CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ
Lời giải
Phương pháp:
a) Xác định áp suất trong xi lanh: \(p = {p_0} + p'\)
Sử dụng công thức tính áp suất: \(p = \frac{F}{S}\)
b) Sử dụng số liệu từ bảng
Xác định áp suất trong xi lanh khi đặt thêm N khối trụ lên pit tong: \(p = {p_0} + p' = {p_0} + \frac{{\left( {{\rm{Nm}}} \right){\rm{.g}}}}{{\rm{S}}}\)
Xây dựng bảng số liệu p tương ứng
Vẽ đồ thị thay đổi p theo \(1/{\rm{V}}\). Xác định hệ số góc.
Xác định số mol: \(n = \frac{{{\rm{tan}}\alpha }}{{RT}}\)
Cách giải:
a) Áp suất khí trong xi lanh:
\(p = {p_0} + p' = {p_0} + \frac{{mg}}{S}\)
\( \Rightarrow p = {1,01.10^5} + \frac{{0,2.9,8}}{{{{5.10}^{ - 4}}}} = {1,05.10^5}{\rm{\;Pa}}\)
b) Khi ta đặt thêm N khối trụ lên pit tong, áp suất khí khi đó:
\(p = {p_0} + p' = {p_0} + \frac{{\left( {{\rm{Nm}}} \right).{\rm{g}}}}{{\rm{S}}}\)
Thay tương ứng ta có bảng số liệu sau:
|
Số lượng khối trụ trên pittong |
Thể tích \(V\left( {{{\rm{m}}^3}} \right)\) |
Áp suất khí trong bình |
|
5 |
\({5,2.10^{ - 5}}\) |
\({1,21.10^5}\) |
|
10 |
\({4,5.10^{ - 5}}\) |
\({1,40.10^5}\) |
|
15 |
\({3,9.10^{ - 5}}\) |
\({1,50.10^5}\) |
|
20 |
\({3,5.10^{ - 5}}\) |
\({1,79.10^5}\) |
Ta có đồ thị thay đổi của p theo \(1/{\rm{V}}\):
Hệ số góc của đồ thị trên: \({\rm{tan}}\alpha = nRT = 6,3\)
Số mol khí: \(n = \frac{{{\rm{tan}}\alpha }}{{RT}} = {2,5.10^{ - 3}}{\rm{\;mol}}\)
Lời giải
Phương pháp:
Sử dụng lí thuyết về nội năng: nội năng bằng tổng động năng và thế năng của các phân tử khí.
Cách giải:
Khối lượng của các phân tử khí không thay đổi vì khối lượng là đặc tính cố định của các phân tử.
Trong một khối khí lý tưởng, khi nhiệt độ tăng, nội năng của khối khí tăng, bởi vì nội năng của khí lý tưởng phụ thuộc vào nhiệt độ. Nội năng của khối khí là tổng động năng của tất cả các phân tử, và động năng trung bình của mỗi phân tử tăng khi nhiệt độ tăng.
Chọn C.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Nhắn tin Zalo