Lò sưởi điện là một thiết bị chuyển đổi năng lượng điện thành nhiệt năng để làm ấm không gian. Một lò sưởi điện công suất P=500 W hoạt động trong t=2 giờ. Giả sử hiệu suất của lò sưởi là η=90% (10% năng lượng bị hao phí dưới dạng năng lượng không dùng để sưởi ấm). Lượng nhiệt được tạo ra để làm ấm không khí trong phòng sẽ được tính theo công thức: Q=P.t.h.

Lượng nhiệt do lò sưởi điện cung cấp để làm ấm không khí trong phòng kín trong 2 giờ là bao nhiêu?

Bài thí nghiệm: Khảo sát định luật I nhiệt động lực học ΔU=Q+A. Trong đó: ΔU: độ biến thiên nội năng của hệ; Q: nhiệt lượng hệ nhận vào/tỏa ra; A: công mà hệ thực hiện/ nhận.

Dụng cụ thí nghiệm: Một bình kín chứa khí có piston di động, nhiệt kế (thang đo từ 0$°$C đến 100$°$C), áp kế để đo áp suất của khí, Hệ thống gia nhiệt (bếp điện hoặc nguồn nhiệt) công suất 50W, thước đo độ cao để xác định quãng đường dịch chuyển của piston, đồng hồ bấm giờ.

Cho biết khối lượng piston là không đáng kể và diện tích tiết diện của xi lanh S = 0,01 m2, hiệu suất cấp nhiệt là 80%.

Chuẩn bị ban đầu: Đặt piston di động ở trạng thái cân bằng, khí trong bình có thể tích ban đầu V1 = 1 lít​, nhiệt độ t1=250C, và áp suất p1=1 atm. Ta bật nguồn cấp nhiệt. Ghi lại các giá trị p, V, T.

     a) Khi ta cấp nhiệt, khí nở ra đẩy piston đi lên.

     b) Sau 10s, nhiệt lượng cấp cho hệ là Q = P.t = 500J.

     c) Khi nắp piston dịch chuyển chậm xa đáy bình thêm được 5 cm, khí có áp suất 111430 Pa. Khí đã thực hiện một công 55,715 J.

     d) Nội năng của khí tăng 334,285 J.