Đơn vị đo nhiệt nóng chảy riêng của một chất là

Đáp án:

Đáp án: 335

Nhiệt lượng phản ứng của bọ cánh cứng

Dữ kiện: nhiệt độ ban đầu 20°C, nhiệt độ sau phản ứng 100°C, vận tốc luồng chất phun v = 19 m/s; nhiệt dung riêng c = 4,19 × 10³ J/(kg·K). Cần tính năng lượng sinh ra trên mỗi kilogram.

Bước 1. Nhiệt lượng để làm tăng nhiệt độ 1 kg chất từ 20°C lên 100°C:

$\frac{Q}{m} = c\Delta t = \left(4,19 \times 10{}^3\right) \times \left(100 - 20\right)$

$\frac{Q}{m} = 335200 \text{J}/\text{k}\text{g}$

Bước 2. Nếu tính thêm phần năng lượng giúp chất được phun đi với tốc độ 19 m/s thì động năng trên một kilogram là:

$\frac{W{}_{đ}}{m} = \frac{19{}^2}{2} = 180,5 \text{J}/\text{k}\text{g}$

Bước 3. Cộng năng lượng tăng nhiệt độ với động năng chuyển động:

$\frac{E}{m} = 335200 + 180,5 = 335380,5 \text{J}/\text{k}\text{g}$

$\frac{E}{m} = 335,3805 \text{k}\text{J}/\text{k}\text{g} \approx 335 \text{k}\text{J}/\text{k}\text{g}$

Kết luận theo các dữ kiện được cung cấp: 335 kJ/kg (làm tròn đến đơn vị).

Lưu ý: Đề mô tả “luồng hơi nước” nhưng không cho nhiệt hóa hơi hoặc tỉ lệ khối lượng bị hóa hơi. Nếu thực sự cần tính năng lượng hóa hơi của toàn bộ chất lỏng, phải có thêm dữ kiện và kết quả sẽ lớn hơn nhiều. Hai cách tính cΔt và cΔt + v²/2 đều làm tròn thành 335 kJ/kg.

Khí trong xi lanh nhận nhiệt và dãn nở

Dữ kiện: khí nhận nhiệt lượng Q = +1000 J; áp suất không đổi p = 4 × 10⁵ Pa; thể tích tăng ΔV = 0,003 m³.

$A{}_{khí thuc hien} = p\Delta V = \left(4 \times 10{}^5\right) \times 0,003 = 1200 \text{J}$

Áp dụng nguyên lí I nhiệt động lực học với quy ước A là công tác dụng lên khí:

$\Delta U = Q + A, A = -1200 \text{J}$

$\Delta U = 1000 - 1200 = -200 \text{J}$

a) SAI. Khí không “nhận công 1200 J” mà khí thực hiện công 1200 J lên piston; công do ngoại lực thực hiện lên khí là −1200 J.

b) SAI. Độ biến thiên nội năng là −200 J, tức nội năng giảm 200 J. Không được bỏ dấu âm.

c) ĐÚNG. Khí vừa nhận nhiệt vừa sinh công, nên nội năng của khí biến đổi theo nguyên lí I.

d) SAI. Khí nhận nhiệt: Q > 0. Khí sinh công ra ngoài: A < 0 theo quy ước ΔU = Q + A, ngược với phát biểu.

Lưu ý: Có thể dùng cách viết tương đương ΔU = Q − A₍khí thực hiện₎. Khi đó A₍khí thực hiện₎ = +1200 J.