Giải SBT Vật lí 12 Chân trời sáng tạo Bài 3. Nội năng. Định luật 1 của nhiệt động lực học

Biểu thức nào sau đây mô tả định luật 1 của nhiệt động lực học?

Trường hợp nào dưới đây làm biến đổi nội năng của vật không phải do thực hiện công?

Đặt thanh gỗ A đứng yên, cọ xát thanh gỗ B lên thanh gỗ A thì

Trong mỗi phát biểu sau, em hãy chọn đúng hoặc sai.

a) Có hai cách làm thay đổi nội năng của vật là thực hiện công và truyền nhiệt.

b) Công và nhiệt lượng là hai dạng cụ thể của nội năng.

c) Khi xoa hai bàn tay vào nhau, nội năng của hai bàn tay tăng là do sự truyền nhiệt.

d) Nội năng của một chiếc yên xe đạp khi để ngoài trời nắng tăng lên là do sự truyền nhiệt.

e) Khi vật nhận công và cách nhiệt với bên ngoài thì nội năng của vật tăng.

f) Khi vật truyền nhiệt cho vật khác thì nội năng của nó tăng.

g) Số đo độ biến thiên nội năng trong quá trình truyền nhiệt gọi là nhiệt lượng.

h) Nhiệt dung riêng của một chất có giá trị bằng nhiệt lượng làm nóng 1 kg chất đó lên 1 °C.

i) Trong quá trình đúc đồng, nội năng của đồng tăng lên, sau đó giảm đi.

j) Khi bơm xe đạp bằng bơm tay, ống bơm thường bị nóng lên, nội năng của ống bơm tăng lên là do nhận nhiệt từ bên ngoài.

Một khối khí xác định nhận nhiệt và thực hiện công thì nội năng của nó sẽ

Hệ thức DU = A + Q với A > 0, Q < 0 diễn tả cho quá trình nào của chất khí?

Hệ thức nào sau đây phù hợp với quá trình khối khí được làm lạnh và giữ nguyên thể tích?

Trường hợp nào sau đây không làm thay đổi nội năng của miếng đồng?

Truyền cho khối khí trong xilanh nhiệt lượng 100 J, khối khí nở ra và sinh một công 70 J đẩy pit-tông lên. Độ biến thiên nội năng của khối khí là

Nội năng của khối khí tăng 15 J khi truyền cho khối khí một nhiệt lượng 35 J. Khi đó, khối khí đã

Nhiệt lượng của một vật đồng chất thu vào là 6900 J làm nhiệt độ của vật tăng thêm 50 °C. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường. Biết khối lượng của vật là 300 g, nhiệt dung riêng của chất làm vật là

Nêu các cách làm thay đổi nội năng của một vật. Cho ví dụ minh họa.

So sánh sự giống và khác nhau của hai cách làm thay đổi nội năng của vật.

Một ấm đun siêu tốc có phần thân ấm làm bằng thép không gỉ có khối lượng 0,5 kg, đang chứa 1,8 lít nước ở 25 °C. Biết nhiệt dung riêng của thép và nước lần lượt là 460 J/kg.K và 4 180 J/kg.K.

a) Tính nhiệt lượng cần cung cấp để đun ấm nước đến khi sôi ở 100 °C.

b) Biết công suất điện ghi trên ấm đun là 1 500 W. Tính thời gian đun sôi một ấm nước. Coi rằng điện năng chuyển hoàn toàn thành năng lượng nhiệt truyền cho ấm.

Một người thợ xác định nhiệt độ của một lò nung bằng cách đưa vào trong lò một miếng sắt có khối lượng 50 g. Coi thời gian nung là đủ dài và tốc độ nung chậm để miếng sắt có nhiệt độ bằng nhiệt độ lò nung. Khi đó, người thợ lấy miếng sắt ra khỏi lò nung và thả nó vào một nhiệt lượng kế có vỏ bằng thép, khối lượng 150g chứa 0,7 lít nước ở nhiệt độ 20 °C. Coi miếng sắt và nhiệt lượng kế chứa nước chỉ truyền nhiệt cho nhau. Khi cân bằng nhiệt, nhiệt độ của nước lúc này tăng lên đến 26 °C. Biết nhiệt dung riêng của sắt và thép là 460 J/kg.K, của nước là 4 180 J/kg.K.

a) Tính nhiệt độ của lò nung.

b) Tính độ biến thiên nội năng của miếng sắt từ lúc thả vào nước đến lúc cân bằng nhiệt.

Tại sao khi rót nước sôi vào phích (bình thuỷ) và đậy chặt nút phích lại nhưng sau một khoảng thời gian dài (khoảng 12 giờ) thì nhiệt độ của nước trong phích vẫn bị giảm xuống một chút?

Giải thích tại sao sử dụng nồi áp suất để nấu thì sẽ làm thực phẩm nhanh chín và nóng hơn so với dùng nồi thông thường.

Khi truyền nhiệt lượng 400 J cho khối khí trong một xilanh hình trụ được nắp kín bằng pit-tông thì khối khí dãn nở đẩy pit-tông lên, làm thể tích của khối khí tăng thêm 0,3 lít. Biết áp suất của khối khí là 2.10⁵ Pa và không đổi trong quá trình khối khí dãn nở.

a) Tính độ lớn công của khối khí thực hiện.

b) Tính độ biến thiên nội năng của khối khí.

Một người pha chế một mẫu trà sữa bằng cách trộn các mẫu chất lỏng với nhau: nước trà đen (mẫu A), nước đường nâu (mẫu B) và sữa tươi (mẫu C). Các mẫu chất lỏng này chỉ trao đổi nhiệt lẫn nhau mà không gây ra các phản ứng hoá học. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường. Nhiệt độ trước khi trộn của mẫu A, mẫu B và mẫu C lần lượt là 12 °C, 19 °C và 28 °C. Biết rằng:

– Khi trộn mẫu A với mẫu B với nhau thì nhiệt độ cân bằng của hệ là 16 °C.

– Khi trộn mẫu B với mẫu C với nhau thì nhiệt độ cân bằng của hệ là 23 °C.

a) Tìm nhiệt độ cân bằng của hệ khi trộn mẫu A với mẫu C.

b) Tìm nhiệt độ cân bằng khi trộn cả ba mẫu.

c) Nếu người này pha thêm một mẫu nước trà đen nữa vào hỗn hợp ba mẫu ở câu b thì nhiệt độ cân bằng của hệ lúc này là bao nhiêu?

Một ấm nhôm khối lượng 650 g chứa 2 kg nước ở nhiệt độ 23 °C được đun nóng bằng một bếp điện có công suất không đổi và có 80% nhiệt lượng do bếp cung cấp được dùng vào việc đun nóng ấm nước. Sau 40 phút thì có 400 g nước đã hoá hơi ở 100 °C. Biết nhiệt dung riêng của nước và của nhôm lần lượt là 4 200 J/kg.K và 880 J/kg.K. Nhiệt hoá hơi riêng của nước ở 100 °C là 2,3.10⁶ J/kg. Tính công suất cung cấp nhiệt của bếp điện.

Đặt 1,5 kg nước ở 20 °C vào tủ lạnh thì sau 70 phút, lượng nước này chuyển thành băng (nước đá) ở −15 °C. Cho biết nhiệt nóng chảy riêng và nhiệt dung riêng của băng lần lượt là 0,34 MJ/kg và 2,1 kJ/kg.K; nhiệt dung riêng của nước là 4,2 kJ/kg.K. Tính công suất làm lạnh của tủ lạnh.

Một viên đạn có khối lượng m = 45 g bay theo phương ngang với tốc độ v₀ = 100 m/s xuyên qua một quả dưa có khối lượng M = 2,5 kg đang nằm yên trên sàn ngang nhẵn. Tốc độ của viên đạn và của quả dưa ngay sau khi viên đạn xuyên qua lần lượt là v = 80 m/s và V = 20 cm/s. Tính độ tăng nội năng của viên đạn và quả dưa.