Bài tập Vật lí 10: Cơ sở của nhiệt động lực học nội năng và sự biến đổi nội năng

Người ta bỏ 1 miếng hợp kim  chì và kẽm có khối lượng 50g ở t = 136^$°$C  vào 1 nhiệt lượng kế có nhiệt dung là 50 J/K chứa 100g nước ở 14^$°$C. Xác định khối lượng của kẽm và chì trong hợp kim trên, biết nhiệt độ khi cân bằng trong nhiệt lượng kế là 18^$°$C. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với mt nên ngoài, C_{${}_{Zn}$} = 377 J/kg.K, C_{${}_{Cp}$} = 126 J/Kg.K. = 4180 J/kg

Để xác định nhiệt độ của 1 cái lò, người ta đưa vào một miếng sắt m = 22,3g. Khi miếng sắt có nhiệt độ bằng nhiệt độ của lò, người ta lấy ra và thả ngay vào nhiệt lượng kế chứa 450g nước ở 15^$°$C, nhiệt độ của nước tăng lên tới 22,5^$°$C. Biết C_{${}_{Fe}$} = 478 J/kg.K, = 4180 J/kg.K, C_{${}_{NLK}$} = 418 J/kg.K.

a. Xác định nhiệt độ của lò.

b. Trong câu trên người ta đã bỏ qua sự hấp thụ nhiệt lượng kế, thực ra nhiệt lượng kế có m = 200g.

Trộn 3 chất lỏng không tác dụng hoá học lẫn nhau. Biết $m_1$= 1kg, $m_2$ = 10kg, $m_3$ = 5kg, $t_1$ = 6⁰C, $t_2$ = - 40^$°$C, $t_3$ = 60^$°$C, $C_1$ = 2 KJ/kg.K, $C_2$ = 4 KJ/kg.K,  $C_3$ = 2 KJ/kg.K. Tìm nhiệt độ khi cân bằng

Thả một quả cầu nhôm m = 0,15kg được đun nóng tới 100^$°$C vào một cốc nước ở 20^$°$C. Sau một thời gian nhiệt độ của quả cầu và của nước đều bằng 25^$°$C. Tính khối lượng nước, coi như chỉ có quả cầu và nước truyền nhiệt cho nhau, C_{${}_{Al}$} = 880 J/kg.K, = 4200 J/kg.K.

Để xác định nhiệt dung riêng của 1 kim loại, người ta bỏ vào nhiệt lượng kế chứa 500g nước ở nhiệt độ 15^$°$C một miếng kim loại có m = 400g được đun nóng tới 100^$°$C. Nhiệt độ khi có sự cân bằng nhiệt là 20^$°$C. Tính nhiệt dung riêng của kim loại. Bỏ qua nhiệt lượng làm nóng nhiệt lượng kế và không khí. Lấy = 4190 J/kg.K

Một lượng khí ở áp suất 3.10^{${}^5$}Pa có thể tích 8 lít. Sau khi đun nóng đẳng áp khí nở ra và có thể tích 10 lít.

a. Tính công khí thực hiện được.

b. Tính độ biến thiên nội năng của khí, biết trong khi đun nóng khí nhận được nhiệt lượng 1000J

Một động cơ của xe máy có hiệu suất là 20%. Sau một giờ hoạt động tiêu thụ hết 1kg xăng có năng suất toả nhiệt là 46.10⁶J/kg. Công suất của động cơ xe máy là bao nhiêu?

Người ta cung cấp nhiệt lượng 1,5J cho chất khí đựng trong xilanh đặt nằm ngang. Chất khí nở ra, đẩy pittông đi đoạn 5cm. Tính độ biến thiên nội năng của chất khí. Biết lực ma sát giữa pittông và xilanh có độ lớn 20N

Một lượng khí ở áp suất $p_1$= 3.10^{${}^5$} N/m^{${}^2$} và thể tích $V_1$ = 8l. Sauk hi đun nóng đẳng áp, khối khí nở ra và có thể tích $v_2$ = 10l.

a, Tính công mà khối khí thực hiện được.

b, Tính độ biến thiên nội năng của khối khí. Biết rằng trong khi đun nóng, khối khí nhận được nhiệt lượng 1000J

Người ta cung cấp một nhiệt lượng Q = 10J cho một chất khí ở trong một xi lanh đặt nằm ngang. Khối khí giãn nở đẩy pittông đi 0,1m và lực ma sát giữa pittông và xi lanh co độ lớn bằng F_{${}_{ms}$}= 20N . Bỏ qua áp suất bên ngoài.

a.  Tính công mà chất khí thực hiện để thắng lực ma sát.

b.  Nội năng của chất khí  tăng hay giảm bao nhiêu?

Xác định hiệu suất của động cơ nhiệt biến động cơ thực hiện công 350J khi nhận được từ nóng nhiệt 1kJ. Nếu nguồn nóng có nhiệt độ 227^$°$C thì nguồn lạnh có nhiệt độ cao nhất là bao nhiêu?

Để giữ nhiệt độ trong phòng ở 20^$°$C, người ta dùng một máy máy điều hòa không khí mỗi giờ tiêu thụ công bằng 5.10^{${}^6$}J.Tính nhiệt lượng lấy đi từ không khí trong phòng trong phòng trong mỗi giờ, biết rằng hiệu suất của máy lạnh là $\epsilon =4$

Tính hiệu suất lí tưởng của một động cơ nhiệt biết rằng nhiệt độ của luồng khí nóng khi vào tua bin của động cơ là 500^$°$C, và khi ra khoir tuabin là 50^$°$C

Xác định hiệu suất của một động cơ thực hiện công 500J khi nhận được từ nguồn nóng nhiệt lượng là 1000J. Nếu nguồn nóng có nhiệt độ 300^$°$C thì nguồn lạnh có nhiệt độ cao nhất bao nhiêu?