Câu hỏi:

25/08/2025 7 Lưu

Cho hệ xilanh và pit-tông nằm ngang. Ở thời điểm ban đầu trong xilanh có chứa một thể tích \(600{\rm{\;c}}{{\rm{m}}^3}\) khí lí tưởng ở nhiệt độ \({t_1} = {29^ \circ }{\rm{C}}\), áp suất bằng áp suất khí quyển \({p_0} = {10^5}{\rm{\;N}}/{\rm{m}}\). Khi được làm nóng chậm, quá trình biến đổi trạng thái của chất khí được cho như đồ thị hình vẽ. Biết diện tích tiết diện của pittông là \(S = 30{\rm{\;c}}{{\rm{m}}^2}\).

Cho hệ xilanh và pit-tông nằm ngang. Ở thời điểm ban đầu trong xilanh có chứa một thể tích  (ảnh 1)

     a) Nhiệt độ của chất khí ở trạng thái (3) là \({t_3} = {210,2^ \circ }{\rm{C}}\).

     b) Nhiệt độ của chất khí ở trạng thái (2) là \({t_2} = {89,4^ \circ }{\rm{C}}\)

     c) Xilanh và pit-tông có ma sát và độ lớn lực ma sát này sẽ là 60 N .

     d) Độ dịch chuyển của pit-tông trong quá trình trên là 18 cm .

Quảng cáo

Trả lời:

verified Giải bởi Vietjack

Phương pháp:

- Áp dụng công thức trong các đẳng quá trình.

- Công mà khí thực hiện: \(A = p{\rm{\Delta }}V\)

- Độ dịch chuyển của pittong: \(s = \frac{A}{F}\)

Cách giải:

a) Quá trình (1) đến (2) là quá trình đẳng tích, ta có:

\(\frac{p}{T} = \) const \( \Rightarrow \frac{{{{10}^5}}}{{29 + 273}} = \frac{{{{1,2.10}^5}}}{{{T_2}}}\)

\( \Rightarrow {T_2} = 362,4\left( K \right) \Rightarrow {t_2} = {89,4^ \circ }{\rm{C}}\)

\( \to \) b đúng.

Quá trình (2) đến (3) là quá trình đẳng áp:

\(\frac{V}{T} = \) const \( \Rightarrow \frac{{600}}{{362,4}} = \frac{{800}}{{{T_3}}} \Rightarrow {T_3} = 483,2\left( K \right) \Rightarrow {t_3} = {210,2^{\rm{o}}}{\rm{C}}\)

\( \to \) a đúng

c) Pittong chuyển động chậm coi như chuyển động đều nên ta có độ lớn lực đẩy của khí bằng độ lớn của lực ma sát.

\( \Rightarrow {F_{ms}} = F = {p_{23}}S = {1,2.10^5}{.30.10^{ - 4}} = 360\left( N \right)\)

\( \to \) c sai.

d) Vì quá trình từ (1) đến (2) là đẳng tích nên khí không thực hiện công, quá trình (2) đến (3) là đẳng áp nên công mà khí thực hiện là:

\(A = p{\rm{\Delta }}V = {1,2.10^5}\left( {800 - 600} \right){.10^{ - 6}} = 24\left( J \right)\)

Độ dịch chuyển của pit tông trong quá trình trên là:

\(s = \frac{A}{F} = \frac{{24}}{{360}} \approx 0,067\left( {\rm{m}} \right) = 6,7\left( {{\rm{cm}}} \right)\)

\( \to \) d sai.

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Lời giải

Phương pháp:

- Áp dụng định luật Boyle: \(pV = \) const.

- Lực tác dụng lên ống thủy tinh bao gồm: Trọng lực \(\vec P\), lực đẩy Archimedes \({\vec F_A}\) và lực để giữ ống \(\vec F\).

- Áp dụng điều kiện cân bằng của vật, về độ lớn: \(P + F = {F_A}\), với \({F_A} = DVg\), V là thể tích của phần khí chiếm chỗ chất lỏng.

Cách giải:

Trạng thái 1: \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{{p_1} = {p_0}}\\{{V_1} = S\ell }\end{array}} \right.\)

Trạng thái 2: \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{{p_2} = {p_0} + h + x}\\{{V_2} = S.x}\end{array}} \right.\)

Vì nhiệt độ của khí bên trong ống không đổi nên áp dụng định luật Boyle ta được:

\({p_1}{V_1} = {p_2}{V_2} \Rightarrow 76.50 = \left( {76 + \frac{{10 + x}}{{13,6}}} \right).x\)

\( \Rightarrow x \approx 47,37\left( {{\rm{cm}}} \right)\)

Lực tác dụng lên ống thủy tinh bao gồm: Trọng lực \(\vec P\), lực đẩy Archimedes \({\vec F_A}\) và lực để giữ ống \(\vec F\).

Khi ống đứng yên ta có:

\(F + P = {F_A} \Rightarrow F = {F_A} - P = DVg - mg = DSxg - mg\)

Thay số vào ta được:

\(F = {1000.0,5.10^{ - 4}}.0,4737.10 - {15.10^{ - 3}}.10 \approx 0,09\left( N \right)\)

Đáp án: 0,09.

Lời giải

Phương pháp:

- Thế năng của vật ở độ cao h: \({W_t} = mgh\).

- Nhiệt lượng để làm nóng nước: \(Q = mc{\rm{\Delta }}t\).

Cách giải:

Thế năng của nước ở độ cao \({\rm{h}} = 96{\rm{\;m}}:{W_t} = mgh\)

\(50{\rm{\% }}\) thế năng của nước làm nóng nước lên, nên ta có:

\(50{\rm{\% \;}}{{\rm{W}}_t} = Q \Rightarrow 0,5.mgh = mc{\rm{\Delta }}t\)

\( \Rightarrow 0,5.10.96 = 4190.{\rm{\Delta }}t \Rightarrow {\rm{\Delta }}t \approx 0,11\)

Đáp án: 0,11. 

Câu 3

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.

Nâng cấp VIP

Câu 5

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.

Nâng cấp VIP

Câu 7

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.

Nâng cấp VIP