Một lượng khí Heli trong xilanh có áp suất P₁, nhiệt độ T₁ và thể tích V₁ được biến đổi theo mặt chu trình khép kín: dãn đẳng áp tới thể tích V₂=1,5V₁; rồi nén đẳng nhiệt; sau đó làm lạnh đẳng tích về trang thái 1 ban đầu. Áp suất lớn nhất trong chu trình biến đổi có giá trị:

Lời giải:

Chọn đáp án A.

Xác định quá trình biến đổi trạng thái của khí Heli. Quá trình gồm 3 giai đoạn:

• Giai đoạn 1: Dãn đẳng áp từ \(({P_1},{V_1},{T_1})\) đến \(({P_1},{V_2},{T_2})\) với \({V_2} = 1,5{V_1}\)
• Giai đoạn 2: Nén đẳng nhiệt từ \(({P_1},{V_2},{T_2})\) đến \(({P_3},{V_1},{T_2})\)
• Giai đoạn 3: Làm lạnh đẳng tích từ \(({P_3},{V_1},{T_2})\) về \(({P_1},{V_1},{T_1})\)

Áp dụng định luật Gay-Lussac cho giai đoạn 1 (dãn đẳng áp):

\(\frac{{{V_1}}}{{{T_1}}} = \frac{{{V_2}}}{{{T_2}}} \Rightarrow {T_2} = \frac{{{V_2}}}{{{V_1}}}{T_1} = 1,5{T_1}\)

Áp dụng định luật Boyle-Mariotte cho giai đoạn 2 (nén đẳng nhiệt):

\({P_1}{V_2} = {P_3}{V_1} \Rightarrow {P_3} = \frac{{{V_2}}}{{{V_1}}}{P_1} = 1,5{P_1}\)

So sánh áp suất. Áp suất lớn nhất trong chu trình là \({P_3} = 1,5{P_1}\)