Một xi lanh kín chứa 2 g khí Helium (He), khối khí thực hiện chu trình biến đổi trạng thái từ (1) → (2) → (3) → (4) → (1) được biểu diễn trên đồ thị \(\left( {{\rm{p}} - {\rm{T}}} \right)\) như hình vẽ. Cho \({{\rm{p}}_0} = 1,{5.10^5}{\rm{Pa}},{{\rm{T}}_0} = 300{\rm{\;K}}\). Biết khối lượng mol của Helium là \(4{\rm{\;g}}/{\rm{mol}};{\rm{R}} = 8,31{\rm{\;J}}/\left( {{\rm{mol}}:{\rm{K}}} \right)\).

Hình bên dưới là sơ đồ nguyên lí hoạt động của một máy làm nóng nước. Nước lạnh có nhiệt độ \({{\rm{t}}_1} = 20,{3^ \circ }{\rm{C}}\) được đưa vào máy từ ống dẫn nước lạnh với lưu lượng \(\mu = \) 2,50 lít/phút. Khối lượng riêng của nước là \(\rho = 1000{\rm{\;kg}}/{{\rm{m}}^3}\). Nhiệt dung riêng của nước là \({\rm{c}} = 4180{\rm{\;J}}/\left( {{\rm{kg}}.{\rm{K}}} \right)\). Hiệu suất làm nóng nước là \({\rm{H}} = 95{\rm{\% }}\). Nếu nhiệt độ của nước sau khi đã làm nóng là \(36,{7^ \circ }{\rm{C}}\) thì công suất tiêu thụ điện của máy làm nóng nước xấp xỉ

Dưới đây là sơ đồ nguyên lý hoạt động của máy lạnh. Khi mở máy, dàn nóng hoạt động gas (chất làm lạnh) ở dạng lỏng từ dàn nóng sẽ di chuyển qua van tiết lưu để chuyển thành dạng khí, bay hơi và tạo thành khí lạnh. Ở dàn lạnh của điều hòa, quạt gió sẽ thổi khí lạnh xung quanh các ống đồng và truyền vào phòng, nhờ cơ chế hoạt động này mà làm giảm được nhiệt độ trong phòng. Khí lạnh sau đó được hút về máy nén, máy này sẽ nén khí lạnh từ áp suất thấp trở thành áp suất cao và nóng. Gas áp suất cao sau khi chạy qua dàn nóng của máy lạnh sẽ được được làm mát bởi quạt gió và lá nhôm tản nhiệt. Sau đó, nó sẽ lại chuyển qua van tiết lưu một lần nữa. Quá trình này tiếp tục lặp đi lặp lại cho đến khi máy lạnh được tắt.

Một máy lạnh đang hoạt động, dòng khí gas trước khi vào máy nén có áp suất 60 PSI và nhiệt độ a^oC. Sau khi đi qua máy nén để vào dàn nóng, áp suất khí gas là 280 PSI, nhiệt độ 60 ^oC. Tỉ số nén về thể tích của cùng một lượng khí gas trước và sau khi qua máy nén là 4: l. Nhiệt độ trong dàn lạnh a bằng bao nhiêu ^oC? (làm tròn kết quả đến chữ số hàng đơn vị)

Trong các hệ thống làm mát của động cơ ô tô, người ta thường sử dụng nước tuần hoàn để làm mát máy. Nguyên nhân chính là do:

Vào những ngày hè nóng bức, các giá đình thường sử dụng loại quạt điều hòa để làm mát không khí. Khi quạt vận hành, không khí nóng từ môi trường xung quanh sẽ được hút vào bên trong quạt, đi qua các tấm làm mát (cooling pad). Nước được bơm liên tục từ khoang chứa nước lên tấm làm mát. Tấm làm mát này được thiết kế với rất nhiều đường ống dẫn với mặt cắt như tổ ong có thể dẫn và thấm đẫm nước Khi không khí nóng bên ngoài luồn qua tấm làm mát đã có nước sẽ tạo ra hiện tượng bay hơi nước tự nhiên ở trong các ống dẫn. Khi nước bay hơi nhiệt lượng được lấy từ không khí xung quanh, làm giảm nhiệt độ không khí. Giả sử toàn bộ nhiệt lượng lấy từ không khí để làm nước bay hơi.

Biết lưu lượng nước bay hơi từ quạt là \(0,7{\rm{\;g}}/{\rm{s}}\); nhiệt hóa hơi của nước ở \({35^ \circ }{\rm{C}}\) là \(2,{26.10^6}{\rm{\;J}}/{\rm{kg}}\); khối lượng riêng không khí trong phòng là \(1,2{\rm{\;kg}}/{{\rm{m}}^3}\)và nhiệt dung riêng của không khí là \(1005{\rm{\;J}}/\left( {{\rm{kgK}}} \right)\).

Chạy bộ vào mỗi buổi sáng là hoạt động luyện tập rất tốt cho sức khỏe. Một người trưởng thành khi chạy bộ nhẹ nhàng sẽ cần hít vào khoảng 1.5 g không khí ở điều kiện tiêu chuẩn (áp suất 1 Bar và nhiệt độ 0^oC) trong mỗi nhịp thở. Biết khối lượng riêng của không khí ở điều kiện tiêu chuẩn là \(1,29{\rm{\;kg}}/{{\rm{m}}^3}\) và coi khối lượng không khí hít vào trong mỗi nhịp thở là bằng nhau. Cho \(1{\rm{Bar}} = {10^5}{\rm{\;Pa}}\). Tính thể tích không khí người đó cần hít vào trong mỗi nhịp thở khi chạy bộ ở Đà Lạt, nơi có áp suất khí quyển khoảng 0,85 Bar và nhiệt độ \({18^ \circ }{\rm{C}}\) theo đơn vị ml (Kết quả làm tròn đến chữ số hàng đơn vị).

Trong các thiết bị sau đây, thiết bị nào hoạt động dựa vào sự bay hơi của chất lỏng:

Nếu sau một thời gian, nhiệt độ nước trong bộ thu nhiệt tăng đến \({50^ \circ }{\rm{C}}\) thì độ biến thiên nội năng của lượng nước trên bằng bao nhiêu kJ ?(Coi thể tích nước thay đổi không đáng kể)