Một mol khí lí tưởng biến đổi trạng thái theo chu trình ABC như Hình 2. Nhiệt độ của khí ở trạng thái A là \({{\rm{T}}_0} = 250{\rm{\;K}}\). Hai điểm B, C cùng nằm trên một đường đẳng nhiệt, đường thẳng AC đi qua gốc tọa độ O. Nhiệt độ cực đại mà khí đạt được khi biến đổi theo chu trình trên bằng bao nhiêu độ K?
Một mol khí lí tưởng biến đổi trạng thái theo chu trình ABC như Hình 2. Nhiệt độ của khí ở trạng thái A là \({{\rm{T}}_0} = 250{\rm{\;K}}\). Hai điểm B, C cùng nằm trên một đường đẳng nhiệt, đường thẳng AC đi qua gốc tọa độ O. Nhiệt độ cực đại mà khí đạt được khi biến đổi theo chu trình trên bằng bao nhiêu độ K?
Quảng cáo
Trả lời:
Giải bởi Vietjack
Phương pháp:
- Với \(\frac{{pV}}{T} = \) const \( \Rightarrow {T_{{\rm{max\;}}}}\) thì \({({\rm{pV}})_{{\rm{max\;}}}}\) nên trạng thái đó nằm trên đoạn BC.
- Theo đầu bài, \({T_B} = {T_C}\) thì \({T_{{\rm{max\;}}}}\) sẽ ở trung điểm của \(BC\).
- Áp dụng phương trình trạng thái khí tìm \({{\rm{T}}_{{\rm{max\;}}}}\)
Cách giải:
Với \(\frac{{pV}}{T} = \)const\( \Rightarrow {T_{{\rm{max}}}}\) thì \({({\rm{pV}})_{{\rm{max}}}}\) nên trạng thái đó nằm trên đoạn BC.
Theo Talet có:
\({p_c} = 3{p_0}\) và \({T_B} = {T_C} \Rightarrow {p_B}{V_B} = {p_C}{V_C}\)
\( \Rightarrow {p_B}.{V_0} = 3{p_0}.3{V_0} \Rightarrow {p_B} = 9{p_0}\)
Ta có: \({T_B} = {T_C}\) thì \({T_{{\rm{max\;}}}}\) sẽ ở trung điểm của \(BC\)
\( \Rightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{V = \frac{{{V_B} + {V_C}}}{2} = \frac{{{V_0} + 3{V_0}}}{2} = 2{V_0}}\\{p = \frac{{{p_B} + {p_C}}}{2} = \frac{{3{p_0} + 9{p_0}}}{2} = 6{p_0}}\end{array}} \right.\)
Phương trình trạng thái khí:
\(\frac{{pV}}{T} = \frac{{{p_0}{V_0}}}{{{T_0}}} \Rightarrow \frac{{6{p_0}2{V_0}}}{{{T_{{\rm{max}}}}}} = \frac{{{p_0}{V_0}}}{{250}}\)
\( \Rightarrow {T_{{\rm{max\;}}}} = 3000\left( {\rm{K}} \right)\)
Đáp án: 3000.
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:
- 1000 câu hỏi lí thuyết môn Vật lí (Form 2025) ( 45.000₫ )
- 20 đề thi tốt nghiệp môn Vật lí (có đáp án chi tiết) ( 38.000₫ )
- 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:
+ Nhớ lại quy ước dấu và định luật I nhiệt động lực học: \({\rm{\Delta }}U = Q + A\).
+ Công của khối khí: \(A = p.{\rm{\Delta }}V\)
Cách giải:
+ Truyền nhiệt lượng cho Q cho khối khí nén \({\rm{Q}} > 0\)
\( \to \) b sai.
+ Độ lớn công của khối khí thực hiện là:
\(\left| A \right| = p{\rm{\Delta }}V = {3.10^5}{.7.10^{ - 3}} = 2100\left( J \right)\)
\( \to \) c đúng.
Áp dụng định luật I nhiệt động lực học:
\({\rm{\Delta }}U = Q + A \Rightarrow - 1100 = Q - 2100 \Rightarrow Q = 1000\left( J \right)\)
\( \to \) a đúng.
+ Thể tích của khối khí tăng thêm 7,0 lít
\( \to \) d sai.
Lời giải
Phương pháp:
- Xác định các thông số \({\rm{p}},{\rm{V}}\) của ngăn trái và ngăn phải ở hai trạng thái.
- Áp dụng định luật Boyle tìm áp suất của khí ở mỗi ngăn.
- Áp dụng định luật II Newton cho pittong trong trường hợp xilanh quay: \({F_{ht}} = m{a_{ht}} = m{\omega ^2}r\).
Cách giải:
Ta có, bảng trạng thái khí ở mỗi ngăn lúc ban đầu và lúc sau:
|
Trạng thái |
p |
V |
|
Ngăn trái ban đầu |
\({1,2.10^5}{\rm{\;Pa}}\) |
S.50 |
|
Ngăn phải ban đầu |
\({1,2.10^5}{\rm{\;Pa}}\) |
S.30 |
|
Ngăn trái lúc sau |
\({{\rm{p}}_1}\) |
\({\rm{S}}.\left( {50 + 10} \right) = {\rm{S}}.60\) |
|
Ngăn phäi lúc sau |
\({{\rm{p}}_2}\) |
\({\rm{S}}.\left( {30 - 10} \right) = {\rm{S}}.20\) |
Vì quá trình đẳng nhiệt nên:
\(pV = {\rm{const\;}} \Rightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{{{1,2.10}^5}.S.50 = {p_1}.S.60}\\{{{1,2.10}^5}.S.30 = {p_2}.S.20}\end{array} \Rightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{{p_1} = {{10}^5}{\rm{\;Pa}}}\\{{p_2} = {{1,8.10}^5}{\rm{\;Pa}}}\end{array}} \right.} \right.\)
Khi có cân bằng tương đối, pittong chịu tác dụng của lực do khí ở mỗi bên tác dụng và lực đàn hồi của mỗi lò xo. Khi xilanh quay thì lực tác dụng lên pittong là lực hướng tâm nên:
\({F_{ht}} = m.{a_{ht}} \Rightarrow {p_2}S + k{\rm{\Delta }}{\ell _2} + k{\rm{\Delta }}{\ell _1} - {p_1}S = m{\omega ^2}r\)
\( \Rightarrow {1,8.10^5}{.100.10^{ - 4}} + 10.0,1 + 10.0,1 - {10^5}{.100.10^{ - 4}} = 0,4.{\omega ^2}.\left( {0,1 + 0,1} \right)\)
\( \Rightarrow \omega \approx 100\left( {{\rm{rad}}/{\rm{s}}} \right)\)
Đáp án: 100.
Câu 3
A. Hình 1.
B. Hình 3.
C. Hình 4.
D. Hình 2
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.
Câu 6
A. \(\frac{{{m_1}{c_1}}}{{{m_2}{c_2}}} = \frac{1}{{13}}\)
B. \(\frac{{{m_1}{c_1}}}{{{m_2}{c_2}}} = \frac{{13}}{1}\)
C. \(\frac{{{m_1}{c_1}}}{{{m_2}{c_2}}} = \frac{{10}}{3}\)
D. \(\frac{{{m_1}{c_1}}}{{{m_2}{c_2}}} = \frac{3}{{10}}\)
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