khoahoc.vietjack.com

Câu hỏi:

25/04/2026 1,126 Lưu

Một cylinder thẳng đứng một đầu kín và một đầu hở, bên trong có chứa một lượng khí Hidro. Cylinder được đậy kín nhờ một piston, phía trên piston có một cột chất lỏng như hình vẽ. Hidro được cấp nhiệt chậm, giãn nở đẩy piston di chuyển từ từ. Khi toàn bộ chất lỏng bị tràn ra ngoài thì nhiệt lượng mà Hidro đã nhận được là Q \( = 119{\rm{\;J}}\). Biết rằng thể tích ban đầu của chất lỏng bằng một nửa thể tích của khí Hidro và bằng thể tích không khí chiếm trong cylinder. Áp suất phụ gây bởi cột chất lỏng này \(\frac{{{{\rm{p}}_0}}}{9}\) với \({{\rm{p}}_0} = {10^5}\left( {\frac{{{\rm{\;N}}}}{{{\rm{\;}}{{\rm{m}}^2}}}} \right)\) là áp suất khí quyển. Bỏ qua mọi ma sát. Biết nội năng của n là mol khí Hidro ở nhiệt độ T là \({\rm{U}} = \frac{5}{2}{\rm{nRT}}\), với R là hằng số chất khí.

A.

Độ biến thiên nội năng của chất khí trong quá trình trên là 100 J.

Đúng
Sai
B.

Quá trình biến đổi trạng thái của chất khí gồm đẳng áp và áp suất giảm.

Đúng
Sai
C.

Thể tích ban đầu của chất khí là 3,6 lít.

Đúng
Sai
D.

Công mà chất khí thực hiện trong quá trình trên có độ lớn là 39 J.

Đúng
Sai

Quảng cáo

Trả lời:

verified Giải bởi Vietjack

Coi thể tích của cả xi lanh là V

Có 3 trạng thái:

Trạng thái 1: \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{{{\rm{p}}_1} = {{\rm{p}}_0} + \frac{{{{\rm{p}}_0}}}{9} = \frac{{10{{\rm{p}}_0}}}{9}}\\{{\rm{\;}}{{\rm{V}}_1} = \frac{{\rm{V}}}{2}}\end{array}} \right.\)

Trạng thái 2: \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{{{\rm{p}}_2} = \frac{{10{{\rm{p}}_0}}}{9}}\\{{{\rm{V}}_2} = \frac{{3{\rm{V}}}}{4}}\end{array}} \right.\)

Trạng thái 3: \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{{{\rm{p}}_3} = {{\rm{p}}_0}}\\{{\rm{\;}}{{\rm{V}}_3} = {\rm{V}}}\end{array}} \right.\)

+ \(\left( 1 \right) \to \left( 2 \right)\): p = const

+

\(\left( 1 \right) \to \left( 2 \right) \to \left( 3 \right)\) Khối khí thực hiện công

\({\rm{A'}} = {{\rm{S}}_{{\rm{gioi\;han\;}}}} = \frac{{10}}{9}{{\rm{p}}_0}\frac{{{\rm{\;V}}}}{2} - \frac{1}{2}\left( {{\rm{\;V}} - \frac{{3{\rm{\;V}}}}{4}} \right).\left( {\frac{{10{{\rm{p}}_0}}}{9} - {{\rm{p}}_0}} \right)\)

\({\rm{A'}} = \frac{{13}}{{24}}{{\rm{p}}_0}{\rm{V}} > 0 \Rightarrow \) Khối khí nhận công

\({\rm{A}} = - {\rm{A'}} = - \frac{{13}}{{24}}{{\rm{p}}_0}{\rm{V}}\)

\({\rm{\Delta U}} = \frac{5}{2}\left( {{\rm{nR}}{{\rm{T}}_3} - {\rm{nR}}{{\rm{T}}_1}} \right) = \frac{5}{2}\left( {{{\rm{p}}_0}{\rm{V}} - \frac{{10{{\rm{p}}_0}}}{9}.\frac{{{\rm{\;V}}}}{2}} \right) = \frac{{10}}{9}{{\rm{p}}_0}{\rm{V}}\) (*)

\({\rm{\Delta U}} = {\rm{A}} + {\rm{Q}} \Rightarrow \frac{{10}}{9}{{\rm{p}}_0}{\rm{V}} = - \frac{{13}}{{24}}{{\rm{p}}_0}{\rm{V}} + 119\)

\( \Rightarrow \frac{{10}}{9}{.10^5}.{\rm{\;V}} = - \frac{{13}}{{24}}{.10^5}.{\rm{V}} + 119 \Rightarrow {\rm{V}} = 7,{2.10^{ - 4}}\left( {{{\rm{m}}^3}} \right) = 0,72\) (lít)

a) sai

Thay \({\rm{V}} = 0,72\) lít vào (*) \( \Rightarrow {\rm{\Delta U}} = \frac{{10}}{9}{.10^5}.7,{2.10^{ - 4}} = 80\left( {\rm{J}} \right)\)

b) đúng

Từ hình vẽ. Đầu tiên là đẳng áp sau đó áp suất giảm

c) sai

\({{\rm{V}}_1} = \frac{{\rm{V}}}{2} = \frac{{0,72}}{2} = 0,36\) (lít)

d) đúng

\({\rm{A'}} = \frac{{13}}{{24}}{{\rm{p}}_0}{\rm{V}} = \frac{{13}}{{24}}{.10^5}.7,{2.10^{ - 4}} = 39\left( {\rm{J}} \right)\)

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Câu 1

(I). Trong thực tế, khi đun nước nếu bỏ thêm một ít muối vào nước thì nước nóng nhanh hơn.

(II). Một nhóm học sinh thảo luận và đưa ra dự đoán: "Nhiệt dung riêng của nước muối nhỏ hơn nhiệt dung riêng của nước nguyên chất".

(III). Để kiểm tra dự đoán nhóm thiết kế bộ thí nghiệm gồm: 1 biến áp nguồn; 2 nhiệt kế điện tử có thang đo từ \({20^ \circ }{\rm{C}}\) đến \({110^ \circ }{\rm{C}}\) độ phân giải \( \pm 0,{1^ \circ }{\rm{C}}\); 2 nhiệt lượng kế giống nhau; cân điện tử, các dây nối.

(IV). Nhóm thực hiện thí nghiệm theo các bước:

Bước 1: Rót vào hai cốc của nhiệt lượng kế cùng một khối lượng nước, một cốc chứa nước nguyên chất và một cốc chứa nước muối, sao cho dây đốt của nhiệt lượng kế chìm hoàn toàn trong nước.

Bước 2: Lắp ráp thí nghiệm sao cho hai nhiệt lượng kế cùng chung một điện áp nguồn, để điện năng tiêu thụ ở hai nhiệt lượng kế bằng nhau ở mỗi thời điểm: Bật công tắc nguồn, khuấy đều nước trong hai cốc, đọc nhiệt độ trong hai nhiệt lượng kế ở cùng một thời điểm và ghi vào bảng.

Bước 3: Vẽ đồ thị đường tăng nhiệt độ theo thời gian của nước trong hai nhiệt lượng kế trên cùng một hệ trục tọa độ, thu được kết quả như hình vẽ.

(I). Trong thực tế, khi đun nước nếu bỏ thêm một ít muối vào nước thì nước nóng nhanh hơn.
(II). Một nhóm học sinh thảo luận và đưa ra dự đoán:

Những phát biểu sau đây là đúng hay sai?

a. (I) là quan sát từ thực tiễn, (II) là giả thuyết của nhóm học sinh.

Đúng
Sai

b. Đồ thị đường tăng nhiệt độ của nước muối và nước nguyên chất hợp với trục thời gian các góc \(\alpha \) và \(\beta \). Tỉ số nhiệt dung riêng của nước muối \(\left( {{{\rm{C}}_{\rm{m}}}} \right)\) so với nước nguyên chất \(\left( {{{\rm{C}}_{\rm{n}}}} \right)\) thỏa mãn: \(\frac{{{{\rm{C}}_{\rm{m}}}}}{{{{\rm{C}}_{\rm{n}}}}} = \frac{{{\rm{tan}}\alpha }}{{{\rm{tan}}\beta }}\)

Đúng
Sai

c. Coi rằng chỉ có cốc nhiệt lượng kế và chất lỏng hấp thụ nhiệt. Đến cùng một thời điểm, nước muối đã hấp thụ một nhiệt lượng nhỏ hơn nước nguyên chất.

Đúng
Sai

d. Việc lựa chọn bộ thí nghiệm là một phần trong kế hoạch nghiên cứu của học sinh.

Đúng
Sai

Lời giải

a) đúng

Thực nghiệm là từ các quan sát thực tế ta đi làm thí nghiệm để kiểm tra nó đúng hay sai

b) sai

(I). Trong thực tế, khi đun nước nếu bỏ thêm một ít muối vào nước thì nước nóng nhanh hơn.
(II). Một nhóm học sinh thảo luận và đưa ra dự đoán:

Đây là đồ thị hàm bậc nhất: \({\rm{y}} = {\rm{ax}} + {\rm{b}}\left( {{\rm{a}} = {\rm{tan}}\alpha } \right)\)

\({\rm{Q}} = {\rm{P}}.{\rm{\theta }} = {\rm{mc}}\left( {{{\rm{t}}_{\rm{s}}} - {{\rm{t}}_0}} \right) \Rightarrow {{\rm{t}}_{\rm{s}}} = \frac{{\rm{P}}}{{{\rm{mc}}}}.{\rm{\theta }} + {{\rm{t}}_0}\) \(\left( {{\rm{y}} = {\rm{ax}} + {\rm{b}}} \right)\)

\( \Rightarrow \frac{{{\rm{tan}}\alpha }}{{{\rm{tan}}\beta }} = \frac{{{{\rm{C}}_{{\rm{nuoc\;}}}}}}{{{{\rm{C}}_{{\rm{muoi\;}}}}}}\)

c) đúng

Q=Qnhiet luong ke +Qmuoi Q=Qnhiet luong ke '+Qnuoc Q=P.tQnhiet luong ke >Qnhiet luong ke 'Qmuoi <Qnuoc 

(Do nhiệt độ của muối cao hơn nhiệt độ của nước. Nên với tình huống chứa muối Q hấp thụ nhiệt lượng kế sẽ lớn hơn. Mà tổng bằng nhau nên Q của riêng cho muối nhỏ hơn Q của riêng cho nước)

d) đúng

Việc lựa chọn bộ thí nghiệm là một phần trong kế hoạch nghiên cứu của học sinh

Lời giải

\({\rm{\Delta m}} = {\rm{M}}.{\rm{\Delta m}} = {\rm{M}}\left( {{{\rm{n}}_{\rm{T}}} - {{\rm{n}}_{\rm{s}}}} \right) = {\rm{M}}.\frac{{{\rm{pV}}}}{{\rm{R}}}.\left( {\frac{1}{{{{\rm{T}}_{\rm{T}}}}} - \frac{1}{{{{\rm{T}}_{\rm{S}}}}}} \right)\).

\({\rm{\Delta m}} = {29.10^{ - 3}}.\frac{{1,{{013.10}^5}.{\rm{\;V}}}}{{8,31}}\left( {\frac{1}{{273}} - \frac{1}{{20 + 273}}} \right)\)

(Đề bài thiếu hình, thiếu V)

Đáp số:

Câu 3

a. Thể tích khí ở trạng thái (2) là \(4{m^3}\).

Đúng
Sai

b. Quá trình biến đổi trạng thái khí được biểu diễn sang hệ tọa độ (V, T) như hình b.

Đúng
Sai

c. Quá trình biến đổi trạng thái từ (1) sang (2) là quá trình dãn đẳng nhiệt.

Đúng
Sai

d. Nhiệt độ khí ở trạng thái (3) là 927 K.

Đúng
Sai

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Câu 6

A.

Ánh sáng chiếu vào làm các hạt khói di chuyển và chuyển động theo quỹ đạo ziczac.

Đúng
Sai
B.

Kính hiển vi được dùng để quan sát chuyển động của phân tử khói.

Đúng
Sai
C.

Các hạt khói không có quỹ đạo nên chuyển động của hạt khói là ngẫu nhiên

Đúng
Sai
D.

Ánh sáng trong thí nghiệm có công dụng quan sát rõ hơn chuyển động của hạt khói.

Đúng
Sai

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP