Một du khách mang một quả bóng chứa 3 lít không khí ở áp suất 250 kPa , nhiệt độ \({27^ \circ }{\rm{C}}\) tại chân núi và đi lên đỉnh núi. Khi lên đến đỉnh núi thì áp suất của không khí trong quả bóng giảm còn 247 kPa. Giải sử nhiệt độ giảm đề theo độ cao, cứ lên cao thêm 100 m thì nhiệt độ giảm đi \({0,6^ \circ }{\rm{C}}\). Thể tích của bóng lúc này là bao nhiêu lít? (làm tròn đến hai chữ số sau dấu phẩy).

Phương pháp:

Phân tích đồ thị

Nhiệt lượng \(Q = mc.{\rm{\Delta }}t\)

Lý thuyết về mô hình động học phân tử chất rắn.

Cách giải:

a) Chì là chất rắn kết tinh có cấu trúc mạng tinh thể, nên trong quá trình nóng chảy nhiệt độ của khối chì không thay đổi \( \to \) tổng động năng trung bình của các phân tử là không đổi. Nhiệt lượng khối chì nhận được dùng để phá vỡ liên kết và tăng thế năng tương tác giữa các phân tử \( \to \) tổng động năng trung bình của các phân tử là không đổi nhưng thế năng tương tác giữa các phân tử tăng \( \to \) nội năng của khối chì tăng.

\( \to \) a sai

b) Gọi nhiệt độ của thỏi chì tại phút 8 là: \({x^o}C\,\,(x > 0)\)

Lập tỉ lệ, ta được:

\(\frac{{127 - 27}}{{x - 27}} = \frac{5}{8} \Rightarrow x = {187^ \circ }{\rm{C}}\)

Nhiệt năng khối chì nhận được trong 8 phút đầu là:

\(Q = mc{\rm{\Delta }}t = 1.130.\left( {187 - 27} \right) = 20800\left( J \right)\)

Vậy, nội năng của chì tăng 20800 (J) trong 8 phút đầu nung nóng.

\( \to \) b đúng

c) Nhiệt độ nóng chảy của chì là \({327^ \circ }{\rm{C}}\).

\( \to \) c sai

d) Tại điểm B , chì đang ở \({327^ \circ }{\rm{C}}\), là nhiệt độ nóng chảy của chì. Khi đạt đến nhiệt độ này, chì bắt đầu chuyển từ rắn sang lỏng.

Hay điểm B, chì ở trạng thái rắn và lỏng.

Phương pháp:

Biểu thức liên hệ giữa thể tích và khối lượng: \({\rm{m}} = {\rm{DV}}\)

Nhiệt nóng chảy: \(Q = m\lambda \)

Cách giải:

Khối lượng của khối kim loại đã nóng chảy là:

\(m = D.V = 7,8.0,5.\pi {.0,2^2} = 0,48984\left( {\rm{g}} \right)\)

Nhiệt lượng cần cung cấp để nung nóng khối kim loại là:

\(Q = m\lambda  = 0,48984.250 = 122,46\left( J \right)\)

Thời gian nóng chảy khối kim loại là:

\(t = \frac{Q}{P} = \frac{{122,46}}{{100}} \approx 1,23\left( {\rm{s}} \right)\)