Chu trình Otto đặt theo tên của Nikolaus Otto (1832-1891, người Đức), là một chu trình đốt cháy nhiệt động lý tưởng. Phiên bản thực tế của chu trình này được sử dụng trong động cơ đốt trong và Otto được coi là người đầu tiên tạo ra động cơ đốt trong chạy bằng nhiên liệu dầu mỏ hoạt động theo chu trình bốn kì. Một xe ô tô sử dụng xăng hoạt động theo chu trình Otto với hiệu suất động cơ là \(35{\rm{\% }}\). Trong một giờ, động cơ thực hiện công 2,50.10⁸ J . Biết mối kg xăng khi cháy hoàn toàn tỏa nhiệt lượng là \(4,{30.10^7}{\rm{\;J}}\). Khối lượng riêng của xăng là 700 kg/m³.

Biết nhiệt dung riêng của nước là \(4200{\rm{\;J}}/\left( {{\rm{kg}}.{\rm{K}}} \right)\). Nhiệt lượng cung cấp cho động cơ trong một giờ làm cho 2,5 tấn nước tăng nhiệt độ thêm bao nhiêu Kelvin?

Một xi lanh kín chia làm hai phần bằng nhau bởi một pit-tông cách nhiệt. Mỗi phần có chiều dài 30 cm chứa một lượng khí giống nhau ở \({27^ \circ }{\rm{C}}\). Nung nóng một phần sao cho nhiệt độ khối khí tăng thêm \({10^ \circ }{\rm{C}}\), còn phần kia làm lạnh sao cho nhiệt độ khối khí giảm đi \({10^ \circ }{\rm{C}}\) thì pit-tông dịch chuyển một đoạn là bao nhiêu? Bỏ qua ma sát giữa pít-tông và thành xi-lanh.

Quá trình giãn nở của một lượng khí lí tưởng khối lượng m ở áp suất p được biểu diễn bằng đường (4) với các tỉ lệ như hình bên. Quá trình giãn nở của cùng một loại khí trên với khối lượng 4m, áp suất 2p được biểu diễn bằng đường số mấy?

Vào mùa đông, xử lý hạt giống trong nước ấm theo kỹ thuật “3 sôi 2 lạnh” (3 phần nước sôi, 2 phần nước lạnh, các phần bằng nhau) nhằm diệt mầm bệnh, kích thích hạt nảy mầm nhanh và đồng đều. Nếu sử dụng nước nóng ở nhiệt độ ban đầu là \({100^ \circ }{\rm{C}}\) và nước lạnh ở nhiệt độ \({17^ \circ }{\rm{C}}\), bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường. Xác định nhiệt độ (theo đơn vị ^oC) của hỗn hợp sau khi cân bằng nhiệt

Một nhóm học sinh thực hiện thí nghiệm xác định nhiệt nóng chảy riêng λ của nước đá theo các bước:

+ Bước 1: Dùng một bình cách nhiệt có chứa m₁ (kg) nước; lấy một số viên nước đá có tổng khối lượng m₂ (kg) từ tủ lạnh; đo nhiệt độ ban đầu của nước trong bình (t₁) và nhiệt độ ban đầu của nước đá (t₂) bằng nhiệt kế.

+ Bước 2: Cho các viên nước đá vào bình cách nhiệt.

+ Bước 3: Khuấy đều hỗn hợp nước và nước đá cho đến khi nước đá tan hoàn toàn, đo nhiệt độ cuối cùng (t) của hỗn hợp.

Các kết quả đo lường được học sinh đó ghi lại trong bảng sau:

Cho nhiệt dung riêng của nước và nước đá lần lượt là \({{\rm{c}}_1} = 4200{\rm{\;J}}/{\rm{kg}}.{\rm{K}}\) và \({{\rm{c}}_2} = 2100{\rm{\;J}}/{\rm{kg}}.{\rm{K}}\).

Động năng tịnh tiến trung bình của các phân tử khí là \(x{.10^{ - 21}}{\rm{\;J}}\). Giá trị của x là bao nhiêu?

Vào mùa hè, nước trong hồ bơi có thể ở \({28^ \circ }{\rm{C}}\) trong khi nhiệt độ không khí là \({32^ \circ }{\rm{C}}\). Mặc dù không khí ấm (nhiệt độ không khí lớn hơn nhiệt độ nước) nhưng bạn vẫn cảm thấy mát lạnh khi ra khỏi nước. Điều này được giải thích là do

Một nhóm học sinh nhận định rằng áp suất chất khí tăng khi mật độ phân tử khí tăng trong điều kiện nhiệt độ thay đổi không đáng kể. Để kiểm tra nhận định đó nhóm học sinh đã tiến hành thí nghiệm với các dụng cụ sau (Hình a):

- Một bình thủy tinh khô có nút vừa khít để khí không thể lọt qua.

- Một lọ chứa ete gắn kim có kích thước phù hợp.

- Một bình thông nhau (ống chữ U) có kích thước nhỏ, chứa nước màu vừa đủ được giữ cố định trên giá. Một ống cao su mềm kích thước hợp lí nối thông khí trong bình thủy tinh với ống chữ U, một nhánh ống chữ U nối thông khí quyển.