Đây là ảnh minh hoạ quảng cáo

Câu hỏi 1 :

Động cơ nhiệt là:

  • A

    Động cơ nhiệt là những động cơ trong đó một phần năng lượng của nhiên liệu đốt cháy được chuyển hóa thành nội năng.

  • B

    Động cơ nhiệt là những động cơ trong đó một phần năng lượng của nhiên liệu đốt cháy (nội năng) được chuyển hóa thành cơ năng.

  • C

    Động cơ nhiệt là những động cơ trong đó một phần năng lượng của nhiên liệu đốt cháy (nội năng) được chuyển hóa thành nhiệt năng

  • D

    Động cơ nhiệt là những động cơ trong đó một phần năng lượng của nhiên liệu đốt cháy được chuyển hóa thành thế năng

Đáp án: B

Lời giải chi tiết:

Động cơ nhiệt là những động cơ trong đó một phần năng lượng của nhiên liệu đốt cháy (nội năng) được chuyển hóa thành cơ năng.

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 2 :

Cách phát biểu nguyên lí II của Clau-di-út là

  • A

    Động cơ nhiệt không thể chuyển hóa tất cả nhiệt lượng nhận được thành công cơ học.

  • B

    Nhiệt tự truyền từ một vật sang vật nóng hơn.

  • C

    Nhiệt không thể tự truyền từ một vật sang vật nóng hơn.

  • D

    Động cơ nhiệt có thể chuyển hóa tất cả nhiệt lượng nhận được thành nội năng.

Đáp án: C

Lời giải chi tiết:

Cách phát biểu của Clau-di-út: Nhiệt không thể tự truyền từ một vật sang vật nóng hơn.

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 3 :

Động cơ nhiệt được sử dụng rộng rãi hiện nay là:

  • A

    Động cơ chạy bằng xăng

  • B

    Động cơ chạy bằng dầu

  • C

    Động cơ chạy bằng hơi nước

  • D

    A và B đúng

Đáp án: D

Lời giải chi tiết:

Động cơ nhiệt được sử dụng rộng rãi nhất hiện nay bao gồm những động cơ chạy bằng xăng hoặc dầu.

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 4 :

Cách nào sau đây không làm thay đổi nội năng của vật?

  • A

    Cọ xát vật lên mặt bàn.

  • B

    Đốt nóng vật.

  • C

    Làm lạnh vật.

  • D

    Đưa vật lên cao.

Đáp án: D

Phương pháp giải:

Vận dụng các cách làm thay đổi nội năng

Lời giải chi tiết:

Ta có 2 cách để làm thay đổi nội năng là thực hiện công hoặc truyền nhiệt

Từ đó, ta suy ra việc đưa vật lên cao không làm thay đổi nội năng của vật

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 5 :

 \(\Delta U{\rm{ }} = {\rm{ }}Q\) là hệ thức của nguyên lí I áp dụng cho:

  • A

    quá trình đẳng áp.

  • B

    quá trình đẳng nhiệt.

  • C

    quá trình đẳng tích.

  • D

    cả ba quá trình nói trên.

Đáp án: C

Phương pháp giải:

Vận dụng phương pháp giải các dạng bài tập về nguyên lí I của nhiệt động lực học

Lời giải chi tiết:

\(\Delta U = Q\) là hệ thức của nguyên lí I áp dụng cho quá trình đẳng tích

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 6 :

Trong quá trình chất khí nhận nhiệt và sinh công thì

  • A

    Q < 0 và A > 0.

  • B

    Q > 0 và A> 0.

  • C

    Q > 0 và A < 0.

  • D

    Q < 0 và A < 0.

Đáp án: C

Phương pháp giải:

Sử dụng qui ước về dấu của Q và A trong biểu thức tính độ biến thiên nội năng \(\Delta U = A + {\rm{Q}}\)

Lời giải chi tiết:

- Qui ước dấu:

+ Nếu Q > 0: hệ nhận nhiệt lượng; Q < 0: hệ nhả nhiệt lượng

+ Nếu A > 0: hệ nhận công; A < 0: hệ sinh công

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 7 :

Có mấy cách phát biểu nguyên lí II của nhiệt động lực học:

  • A

    1

  • B

    2

  • C

    3

  • D

    4

Đáp án: B

Lời giải chi tiết:

Có 2 cách phát biểu nguyên lí II của nhiệt động lực học là cách phát biểu của Clau-di-út và cách phát biểu của Các-nô

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 8 :

Chọn phát biểu đúng?

  • A

    Quá trình không thuận nghịch là quá trình vật có thể tự trở về trạng thái ban đầu

  • B

    Quá trình truyền nhiệt là một quá trình không thuận nghịch

  • C

    Dao động điều hòa của con lắc đơn là quá trình không thuận nghịch

  • D

    Quá trình thuận nghịch là quá trình vật tự trở về trạng thái ban đầu khi có sự can thiệp của vật khác.

Đáp án: B

Lời giải chi tiết:

A - sai vì: Quá trình không thuận nghịch: là quá trình vật không thể tự trở về trạng thái ban đầu.

B - đúng

C - sai vì: Dao động điều hòa của con lăc đơn là qua trình thuận nghịch

D - sai vì: Quá trình thuận nghịch là quá trình vật tự trở về trạng thái ban đầu mà không cần đến sự can thiệp của vật khác.

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 9 :

Tìm phát biểu sai.

  • A

    Nội năng là một dạng năng lượng nên có thể chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác

  • B

    Nội năng của một vật phụ thuộc vào nhiệt độ và thể tích của vật.

  • C

    Nội năng chính là nhiệt lượng của vật.

  • D

    Nội năng của vật có thể tăng hoặc giảm.

Đáp án: C

Phương pháp giải:

Vận dụng định nghĩa về nội năng

Lời giải chi tiết:

A, B, D - đúng

C - sai

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 10 :

Công thức nào sau đây là công thức tổng quát của nguyên lý một nhiệt động lực học ?

  • A

    \(\Delta U = A + {\rm{Q}}\)

  • B

    \(\Delta U = {\rm{Q}}\)

  • C

    \(\Delta U = {\rm{A}}\)

  • D

    \(A + {\rm{Q}} = {\rm{0}}\)

Đáp án: A

Phương pháp giải:

Sử dụng biểu thức nguyên lí một nhiệt động lực học: \(\Delta U = A + {\rm{Q}}\)

Lời giải chi tiết:

- Ta có biểu thức nguyên lí một nhiệt động lực học: \(\Delta U = A + {\rm{Q}}\)

- Trong đó : \(\Delta U\): độ biến thiên nội năng; A: công mà hệ thực hiện hoặc nhận được (J); Q: nhiệt lượng (J)

- Qui ước dấu:

+ Nếu Q > 0: hệ nhận nhiệt lượng; Q < 0: hệ nhả nhiệt lượng

+ Nếu A > 0: hệ nhận công; A < 0: hệ sinh công

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 11 :

Chọn phương án đúng. Nội năng của một vật là :

  • A

    tổng động năng và thế năng của vật.

  • B

    tổng động năng và thế năng của các phân tử cấu tạo nên vật.

  • C

    tổng nhiệt lượng và cơ năng mà vật nhận được trong quá trình truyền nhiệt và thực hiện công.

  • D

    nhiệt lượng vật nhận được trong quá trình truyền nhiệt.

Đáp án: B

Phương pháp giải:

Sử dụng lí thuyết về nội năng: nội năng là tổng động năng và thế năng của các phân tử cấu tạo nên vật

Lời giải chi tiết:

A- sai vì tổng động năng và thế năng của vật là cơ năng, không phải nội năng

B- đúng vì nội năng là tổng động năng và thế năng của các phân tử cấu tạo nên vật

C,D- sai vì nhiệt lượng và công mà hệ nhận được chỉ liên qua đến độ biến thiên nội năng (sự tăng giảm nội năng) chứ không phải nội năng

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 12 :

Chọn phát biểu đúng.

  • A

    Trong quá trình đẳng tích, nhiệt lượng mà chất khí nhận được dùng làm tăng nội  năng và thực hiện công.

  • B

    Độ biến thiên nội năng của vật bằng tổng công và nhiệt lượng mà vật nhận được.

  • C

    Động cơ nhiệt chuyển hóa tất cả nhiệt lượng nhận được thành công cơ học.

  • D

    Nhiệt có thể tự truyền từ vật lạnh sang vật nóng.

Đáp án: B

Phương pháp giải:

- Sử dụng nguyên lí I nhiệt động lực học cho quá trình đẳng tích: trong quá trình đẳng tích, nhiệt lượng mà khí nhận được chỉ dùng để làm tăng nội năng của khí \(\Delta U = Q\)

- Sử dụng nguyên lí II nhiệt động lực học:

+ Nhiệt không tự truyền từ một vật sang vật nóng hơn

+ Động cơ nhiệt không thể biến đổi toàn bộ nhiệt lượng nhận được thành công

Lời giải chi tiết:

A- sai vì trong quá trình đẳng tích, nhiệt lượng mà khí nhận được chỉ dùng để làm tăng nội năng của khí \(\Delta U = Q\)

B- đúng vì theo nguyên lí I nhiệt động lực học: độ biến thiên nội năng của vật bằng tổng công và nhiệt lượng mà vật nhận được \(\Delta U = A + Q\)

C,D- sai vì theo nguyên lí II nhiệt động lực học:

+ Nhiệt không tự truyền từ một vật sang vật nóng hơn

+ Động cơ nhiệt không thể biến đổi toàn bộ nhiệt lượng nhận được thành công

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 13 :

Nguyên lí I nhiệt động lực học được diễn tả bởi công thức \(\Delta U = A + Q\), với quy ước 

  • A

    \(Q{\rm{ }} > {\rm{ }}0\): hệ truyền nhiệt

  • B

    \(A{\rm{ }} < {\rm{ }}0\): hệ nhận công

  • C

    \(Q{\rm{ }} < {\rm{ }}0\): hệ nhận nhiệt

  • D

     \(A{\rm{ }} > {\rm{ }}0\): hệ nhận công.

Đáp án: D

Phương pháp giải:

Sử dụng qui ước dấu trong công thức \({\rm{?}}\)

+ Nếu Q > 0: hệ nhận nhiệt lượng; Q < 0: hệ nhả nhiệt lượng

+ Nếu A > 0: hệ nhận công; A < 0: hệ sinh công

Lời giải chi tiết:

A- sai vì Q > 0: hệ nhận nhiệt

B- sai vì A < 0: hệ sinh công

C- sai vì Q < 0: hệ tỏa nhiệt

D- đúng vì A > 0: hệ nhận công

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 14 :

Câu nào dưới đây nói đúng về hiệu suất của động cơ nhiệt?

  • A

    Hiệu suất cho biết động cơ mạnh hay yếu

  • B

    Hiệu suất cho biết động cơ thực hiện công nhanh hay chậm

  • C

    Hiệu suất cho biết nhiệt lượng tỏa ra khi 1kg nhiên liệu bị đốt cháy hoàn toàn trong động cơ

  • D

    Hiệu suất cho biết có bao nhiêu phần trăm nhiệt lượng do nhiên liệu bị đốt cháy tỏa ra được biến thành công có ích

Đáp án: D

Lời giải chi tiết:

Hiệu suất cho biết có bao nhiêu phần trăm nhiệt lượng do nhiên liệu bị đốt cháy tỏa ra được biến thành công có ích

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 15 :

Nội năng của hệ sẽ như  thế nào nếu hệ tỏa nhiệt và sinh công?

  • A

    Không đổi.

  • B

    Chưa đủ điều kiện để kết luận.

  • C

    Giảm

  • D

    Tăng

Đáp án: C

Phương pháp giải:

Sử dụng biểu thức nguyên lí một nhiệt động lực học:  \(\Delta U = A + {\rm{Q}}\)

- Qui ước dấu:

+ Nếu Q > 0: hệ nhận nhiệt lượng; Q < 0: hệ nhả nhiệt lượng

+ Nếu A > 0: hệ nhận công; A < 0: hệ sinh công

Lời giải chi tiết:

- Áp dung biểu thức tính độ biến thiên nội năng: \(\Delta U = A + {\rm{Q}}\)

- Với hệ tỏa nhiệt và sinh công ta có: A < 0; Q < 0 => \(\Delta U < 0\)=> nội năng giảm

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 17 :

Người ta bỏ 1 miếng hợp kim chì và kẽm có khối lượng \(150g\) ở \(t = {124^0}C\) vào 1 nhiệt lượng kế có nhiệt dung là \(50{\rm{ }}J/K\) chứa \(250g\) nước ở \({16^0}C\). Xác định khối lượng của kẽm và chì trong hợp kim trên, biết nhiệt độ khi cân bằng trong nhiệt lượng kế là \({18^0}C\). Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường bên ngoài, \({C_{Zn}} = 337{\rm{ }}J/kg.K,{\rm{ }}{C_{Pb}} = 126{\rm{ }}J/Kg.K.\) của nước là \(4180{\rm{ }}J/\left( {kg.K} \right)\)

  • A

    \(\;{m_{Zn}} = {8.10^{ - 3}}{\rm{ }}kg,{\rm{ }}{m_{Pb}} = 0,142kg\)

  • B

    \(\;{m_{Zn}} = 0,142{\rm{ }}kg,{\rm{ }}{m_{Pb}} = {8.10^{ - 3}}kg\)

  • C

    \(\;{m_{Zn}} = 0,1{\rm{ }}kg,{\rm{ }}{m_{Pb}} = 0,05kg\)

  • D

    \(\;{m_{Zn}} = 0,05{\rm{ }}kg,{\rm{ }}{m_{Pb}} = 0,1kg\)

Đáp án: A

Phương pháp giải:

- Vận dụng biểu thức tính nhiệt lượng; \(Q = mc\Delta t\)

+ Tính nhiệt lượng tỏa ra

+ Tính nhiệt lượng thu vào

+ Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt: \({Q_{toa}} = {Q_{thu}}\)

Lời giải chi tiết:

Gọi \({t_1}\) là nhiệt độ ban đầu của miếng hợp kim, ta có \({t_1} = {124^0}C\)

\({t_2}\) là nhiệt độ ban đầu của nhiệt lượng kế và nước trong nhiệt lượng kế, ta có \({t_2} = {16^0}C\)

\(t = {32^0}C\) - nhiệt độ khi cân bằng trong nhiệt lượng kế

+ Nhiệt lượng toả ra:

\(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{{Q_{Zn}} = {\rm{ }}{m_{Zn}}.{C_{Zn}}\left( {{t_1}-t} \right) = {m_{Zn}}.337.\left( {124 - 18} \right) = 35722{m_{Zn}}}\\{{Q_{Pb}} = {m_{Pb}}.{C_{Pb}}\left( {{t_1}-t} \right) = {m_{Pb}}.126.\left( {124 - 18} \right) = 13356{m_{Pb}}}\end{array}} \right.\)

+ Nhiệt lượng thu vào:

\(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{{Q_{{H_2}O}} = {m_{{H_2}O}}.{C_{{H_2}O}}\left( {t-{t_2}} \right) = \dfrac{{250}}{{1000}}.4180\left( {18 - 16} \right) = 2090{\rm{ }}J}\\{{Q_{NLK}}{\rm{ }} = C'\left( {t-{t_2}} \right) = 50.\left( {18 - 16} \right) = 100J}\end{array}} \right.\)

+ Ta có, phương trình cân bằng nhiệt:

\(\begin{array}{l}{Q_{toa}} = {Q_{thu}}\\ \leftrightarrow \;35722{m_{Zn}} + 13356{m_{Pb}} = 2090 + \;100{\rm{       }}\left( 1 \right)\end{array}\)

Mặt khác, theo đầu bài, ta có: \({m_{Zn}} + {m_{Pb}} = 150g = 0,15kg{\rm{              }}\left( 2 \right)\)

Từ (1) và (2), ta có:

\(\begin{array}{l}\left\{ \begin{array}{l}35722{m_{Zn}} + 13356{m_{Pb}} = 2190\\{m_{Zn}} + {m_{Pb}} = 0,15\end{array} \right.\\ \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}{m_{Zn}} \approx {8.10^{ - 3}}kg\\{m_{Pb}} = 0,142kg\end{array} \right.\end{array}\)

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 18 :

Để xác định nhiệt độ của một lò nung, người ta đưa vào trong lò một miếng sắt có khối lượng \(100g\). Khi miếng sắt có nhiệt độ bằng nhiệt độ của lò, người ta lấy ra và thả nó vào một nhiệt lượng kế chứa \(500g\) nước ở nhiệt độ \({20^0}C\). Khi đó nhiệt độ của nước tăng thêm \({10^0}C\), biết nhiệt dung riêng của sắt là \(478{\rm{ }}J/\left( {kg.K} \right)\), của nước là \(4180{\rm{ }}J/\left( {kg.K} \right)\). Nhiệt độ của lò xấp xỉ bằng:

  • A

    \(467,{2^0}C\)

  • B

    \(407,{2^0}C\)

  • C

    \(967^0C.\)

  • D

    \(813^0C.\)

Đáp án: A

Phương pháp giải:

+ Vận dụng công thức tính nhiệt lượng: \(Q = mc\Delta t\)

+ Sử dụng phương trình cân bằng nhiệt: \({Q_{toa}} = {Q_{thu}}\)

Lời giải chi tiết:

Gọi \({t_1}\) - là nhiệt độ của lò nung (hay của miếng sắt đặt trong lò)

\({t_2} = {20^0}C\) là nhiệt độ ban đầu của nước

\(t\) - là nhiệt độ cân bằng

Ta có, khi cân bằng nhiệt độ của nước tăng thêm \({10^0}C\)

Ta suy ra: \(t = 20 + 10 = {30^0}C\)

Ta có:

+ Nhiệt lượng do sắt tỏa ra: \({Q_1}\; = {\rm{ }}{m_1}{c_1}\left( {{t_1}\;-{\rm{ }}t} \right)\)

+ Nhiệt lượng do nước thu vào: \({Q_2}\; = {\rm{ }}{m_2}{c_2}\left( {t{\rm{ }}-{\rm{ }}{t_2}} \right)\)

+ Theo phương trình cân bằng nhiệt, ta có:

\(\begin{array}{l}\begin{array}{*{20}{l}}\begin{array}{l}{Q_1} = {Q_2}\\ \Leftrightarrow {m_1}{c_1}\left( {{t_1}-t} \right) = {m_2}{c_2}\left( {t-{t_2}} \right)\end{array}\\{ \Leftrightarrow 0,1.478.\left( {{t_1}-{\rm{30}}} \right) = 0,5.4180\left( {{\rm{30}}-20} \right)}\end{array}\\ \Rightarrow {t_1} \approx 467,{2^0}C\end{array}\)

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 19 :

Tính nhiệt lượng cần thiết để đun \(5kg\) nước từ \({15^0}C\) đến \({100^0}C\) trong một cái thùng bằng sắt có khối lượng \(1,5kg\). Biết nhiệt dung riêng của nước là \(4200J/kg.K\), của sắt là \(460J/kg.K\)

  • A

    \(1843650J\)

  • B

    \(1785000J\)

  • C

    \(58650J\)

  • D

    \(1726350J\)

Đáp án: A

Phương pháp giải:

Sử dụng biểu thức tính nhiệt lượng \(Q = mc\Delta t\)

Lời giải chi tiết:

Gọi

- Khối lượng của thùng sắt \({m_1} = 1,5kg\), nhiệt dung riêng của thùng sắt là \({c_1} = 460J/kg.K\)

- Khối lượng của nước trong thùng sắt \({m_2} = 5kg\), nhiệt dung riêng của nước \({c_2} = 4200J/kg.K\)

Ta có:

+ Nhiệt độ ban đầu của thùng sắt và nước là \({t_1} = {15^0}C\)

+ Nhiệt độ cần đạt tới của nước và thùng sắt lúc sau \({t_2} = {100^0}C\)

+ Nhiệt lượng để cho thùng sắt có nhiệt độ tăng từ \({t_1} \Rightarrow {t_2}\)  là: \({Q_1} = {m_1}{c_1}\left( {{t_2} - {t_1}} \right)\)

+ Nhiệt lượng để nước có nhiệt độ tăng từ \({t_1} \Rightarrow {t_2}\)  là:  \({Q_2} = {m_2}{c_2}\left( {{t_2} - {t_1}} \right)\)

=> Nhiệt lượng cần thiết để đun lượng nước đó từ \({15^0}C\) đến \({100^0}C\) là:

\(\begin{array}{l}Q = {Q_1} + {Q_2} = {m_1}{c_1}\left( {{t_2} - {t_1}} \right) + {m_2}{c_2}\left( {{t_2} - {t_1}} \right)\\ = \left( {{m_1}{c_1} + {m_2}{c_2}} \right)\left( {{t_2} - {t_1}} \right)\\ = \left( {1,5.460 + 5.4200} \right)\left( {100 - 15} \right)\\ = 1843650J\end{array}\)

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 20 :

Trong một quá trình nung nóng đẳng áp ở áp suất \(1,{5.10^5}\;Pa\), một chất khí tăng thể tích từ \(40{\rm{ }}d{m^3}\) đến \(60{\rm{ }}d{m^3}\) và tăng nội năng một lượng là \(4,28{\rm{ }}J\). Nhiệt lượng truyền cho chất khí là:

  • A

    1280 J.

  • B

    3004,28 J.

  • C

    7280 J. 

  • D

    – 1280 J.

Đáp án: B

Phương pháp giải:

+ Áp dụng biểu thức tính công trong quá trình đẳng áp: \(A = p\Delta V\)

+ Áp dụng biểu thức biến thiên nội năng: \(\Delta U = A + Q\)

Lời giải chi tiết:

+ Công do chất khí thực hiện \(A = p.\Delta V = 1,{5.10^5}{.2.10^{ - 2}}\; = 3000J\)

Vì khí nhận nhiệt lượng và thực hiện công nên \(A < 0\).

+ Theo nguyên lí I: \(Q = \Delta U-A = 4,28 - \left( { - 3000} \right) = 3004,28J\)

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 21 :

Động cơ nhiệt lí tưởng mỗi chu trình truyền \(80\% \) nhiệt lượng nhận được cho nguồn lạnh. Biết nhiệt độ của nguồn lạnh là \({30^0}C\). Nhiệt độ của nguồn nóng là:

  • A

    200K

  • B

    400K

  • C

    378,75K

  • D

    242,4K

Đáp án: C

Phương pháp giải:

Vận dụng biểu thức tính hiệu suất: \(H = \dfrac{A}{{{Q_1}}} = \dfrac{{{Q_1} - {Q_2}}}{{{Q_1}}} = \dfrac{{{T_1} - {T_2}}}{{{T_1}}}\)

Lời giải chi tiết:

Theo đề bài ta có: \({Q_2} = 0,8{Q_1}\)

Mặt khác:

\(\begin{array}{l}H = \dfrac{{{Q_1} - {Q_2}}}{{{Q_1}}} = \dfrac{{{T_1} - {T_2}}}{{{T_1}}}\\ \to \dfrac{{{Q_2}}}{{{Q_1}}} = \dfrac{{{T_2}}}{{{T_1}}} = 0,8\\ \to {T_1} = \dfrac{{{T_2}}}{{0,8}} = \dfrac{{\left( {30 + 273} \right)}}{{0,8}} = 378,75K\end{array}\)

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 22 :

Nhiệt lượng một vật đồng chất thu vào là \(6900J\) làm nhiệt độ vật tăng thêm \({50^0}C\). Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường, biết khối lượng của vật là \(300g\). Nhiệt dung riêng của chất làm vật là:

  • A

    \(460J/kg.K\)

  • B

    \(1150J/kg.K\)

  • C

    \(8100J/kg.K\)

  • D

    \(41,4J/kg.K\)

Đáp án: A

Phương pháp giải:

Sử dụng công thức tính nhiệt lượng một lượng chất thu vào hoặc tỏa ra: \({\rm{Q}} = {\rm{mc}}\Delta {\rm{t}}\)

Lời giải chi tiết:

Ta có \({\rm{Q}} = {\rm{mc}}\Delta {\rm{t}} \to {\rm{c  =  }}\dfrac{Q}{{m.\Delta {\rm{t}}}} = \dfrac{{6900}}{{0,3.50}} = 460(J/kg.K)\)

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 23 :

Một bình nhôm khối lượng ơ chứa \(0,118{\rm{ }}kg\) nước ở nhiệt độ . Người ta thả vào bình một miếng sắt khối lượng ở đã được nung nóng tới \({75^0}C\). Bỏ qua sự truyền nhiệt ra môi trường bên ngoài, nhiệt dụng riêng của nhôm là \({0,92.10^3}J/\left( {kg.K} \right)\); của nước là \({\rm{?a}}\); của sắt là \({0,46.10^3}J/\left( {kg.K} \right)\). Nhiệt độ của nước khi bắt đầu cân bằng là:

  • A

    \(t{\rm{ }} = {\rm{ }}{10^0}C\)

  • B

    \(t{\rm{ }} = {\rm{ }}{15^0}C\)

  • C

    \(t{\rm{ }} = {\rm{ }}{20^0}C\)

  • D

    \(t{\rm{ }} = {\rm{ }}{25^0}C\)

Đáp án: D

Phương pháp giải:

- Sử dụng công thức tính nhiệt lượng \({\rm{Q}} = {\rm{mc}}\Delta {\rm{t}}\)

- Sử dụng phương trình cân bằng nhiệt: \({{\rm{Q}}_{toa}}{\rm{ =  }}{{\rm{Q}}_{thu}}\)

Lời giải chi tiết:

- Gọi nhiệt độ khi hệ cân bằng nhiệt là \({t^0}C\)(\({20^0}C < t < {75^0}C\))

- Nhiệt lượng do miếng sắt tỏa ra là: \({{\rm{Q}}_{toa(Fe)}}{\rm{ =  }}{{\rm{m}}_{Fe}}{{\rm{c}}_{Fe}}\Delta {\rm{t  =  0}}{\rm{,2}}{.0,46.10^3}.(75 - t) = 92(75 - t)(J)\)

- Nhiệt lượng do bình nhôm thu vào là: \({{\rm{Q}}_{thu(Al)}}{\rm{ =  }}{{\rm{m}}_{Al}}{{\rm{c}}_{Al}}\Delta {\rm{t  =  0}}{\rm{,5}}{.0,92.10^3}.(t - 20) = 460(t - 20)(J)\)

- Nhiệt lượng do nước thu vào là: \({{\rm{Q}}_{thu(nuoc)}}{\rm{ =  }}{{\rm{m}}_{nuoc}}{{\rm{c}}_{nuoc}}\Delta {\rm{t  =  0}}{\rm{,118}}{.4,18.10^3}.(t - 20) = 493,24(t - 20)(J)\)

- Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt \({{\rm{Q}}_{toa}}{\rm{ =  }}{{\rm{Q}}_{thu}}\)ta có: \(92(75 - t) = 460(t - 20) + 493,24(t - 20) \to {24,84^0}C\)

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 24 :

Trong một chu trình của động cơ nhiệt lí tưởng, chất khí thực hiện một công bằng \({2.10^3}J\) và truyền cho nguồn lạnh một nhiệt lượng bằng \({6.10^3}J\). Hiệu suất của động cơ đó bằng:

  • A

    \(33\% \)

  • B

    \(80\% \)

  • C

    \(65\% \)

  • D

    \(25\% \)

Đáp án: D

Phương pháp giải:

Sử dụng công thức tính hiệu suất của động cơ nhiệt \(H = \dfrac{A}{{{Q_1}}}\)với A là công sinh ra, \({Q_1}\)là nhiệt lượng nhận từ nguồn nóng

Lời giải chi tiết:

Ta có: \(A = {2.10^3}J\); \({Q_2} = {6.10^3}J\); \({Q_1} = A + {Q_2} = {2.10^3} + {6.10^3} = {8.10^3}J\)

\(H = \frac{A}{{{Q_1}}} = \frac{{{{2.10}^3}}}{{{{8.10}^3}}}.100\%  = 25\% \)

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 25 :

Biết nhiệt dung của nước xấp xỉ là \({4,18.10^3}J/\left( {kg.K} \right)\). Nhiệt lượng cần cung cấp cho \(1kg\) nước ở \({20^0}C\) sôi là :

  • A

    \({8.10^4}J\)

  • B

    \(10.{\rm{ }}{10^4}J\)

  • C

    \(33,44.{\rm{ }}{10^4}J\)

  • D

    \({32.10^3}J\)

Đáp án: C

Phương pháp giải:

Sử dụng công thức tính nhiệt lượng \({\rm{Q}} = {\rm{mc}}\Delta {\rm{t}}\)

Lời giải chi tiết:

Nhiệt lượng cần cung cấp cho 1 kg nước ở \({20^0}C\) sôi là: \({\rm{Q}} = {1.4,18.10^3}.(100 - 20) = 334400(J)\)

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 26 :

Chu trình hoạt động của một động cơ nhiệt như hình vẽ:

  • A

    20%

  • B

    16%

  • C

    17,8%

  • D

    26%

Đáp án: D

Phương pháp giải:

+ Xác định các quá trình từ đó áp dụng các biểu thức của các đẳng quá trình

+ Sử dụng phương trình Cla-pe-rôn - Men-đê-lê-ép: \(pV = n{\rm{R}}T\)

+ Áp dụng biểu thức tính hiệu suất: \(H = \frac{{{Q_1} - {Q_2}}}{{{Q_1}}}\)

Lời giải chi tiết:

Ta có:

+ Quá trình \(1 \to 2\) : đẳng tích:

Theo định luật Sáclơ, ta có: \(\frac{{{p_1}}}{{{T_1}}} = \frac{{{p_2}}}{{{T_2}}} \to {T_2} = \frac{{{p_1}}}{{{p_2}}}{T_1} = 4{T_1}\)

\({A_{12}} = 0 \to {Q_{12}} = \Delta {U_{12}} = 1,5\frac{m}{M}R\left( {{T_2} - {T_1}} \right) = 4,5.\frac{m}{M}R{T_1}\) 

Nhận thấy: \({Q_{12}} > 0 \to \) khí nhận nhiệt bằng \({Q_{12}}\)

+ Quá trình \(2 \to 3\) : đẳng áp

Ta có: \(\frac{{{V_2}}}{{{T_2}}} = \frac{{{V_3}}}{{{T_3}}} \to {T_3} = \frac{{{V_3}}}{{{V_2}}}{T_2} = 4{T_2} = 16{T_1}\)

\({A_{23}} = {p_2}\left( {{V_3} - {V_2}} \right) = 4{p_0}\left( {4{V_0} - {V_0}} \right) = 12{p_0}{V_0} = 12\frac{m}{M}R{T_1}\)

Nhiệt lượng mà khí nhận được: \({Q_{23}} = \Delta {U_{23}} + {A_{23}} = 30\frac{m}{M}R{T_1}\)

+ Quá trình \(3 \to 4\): đẳng tích:

Ta có: \(\frac{{{p_3}}}{{{T_3}}} = \frac{{{p_4}}}{{{T_4}}} \to {T_4} = \frac{{{p_4}}}{{{p_3}}}{T_3} = \frac{{{T_3}}}{4} = 4{T_1}\)

\({A_{34}} = 0 \to {Q_{34}} = 1,5\frac{m}{M}R\left( {{T_4} - {T_3}} \right) =  - 18\frac{m}{M}R{T_1}\)

\({Q_{34}} < 0 \to \) khí tỏa nhiệt bằng \(\left| {{Q_{34}}} \right|\)

+ Quá trình \(4 \to 1\): đẳng áp:

\({A_{41}} = {p_1}\left( {{V_1} - {V_4}} \right) = {p_0}\left( {{V_0} - 4{V_0}} \right) =  - 3{p_0}{V_0} =  - 3\frac{m}{M}R{T_1}\)

\(\Delta {U_{41}} = 1,5\frac{m}{M}R\left( {{T_1} - {T_4}} \right) =  - 4,5\frac{m}{M}R{T_1}\)

\({Q_{41}} = {A_{41}} + {Q_{41}} =  - 7,5\frac{m}{M}R{T_1}\)

\({Q_{41}} < 0 \to \) khí tỏa nhiệt bằng \(\left| {{Q_{41}}} \right|\)

- Tổng nhiệt lượng khí nhận trong một chu trình: \({Q_1} = {Q_{12}} + {Q_{23}} = 34,5\frac{m}{M}R{T_1}\)

- Tổng nhiệt lượng khí tỏa ra trong một chu trình: \({Q_2} = \left| {{Q_{34}}} \right| + \left| {{Q_{41}}} \right| = 25,5\frac{m}{M}R{T_1}\)

+ Hiệu suất của động cơ:

\(H = \frac{{{Q_1} - {Q_2}}}{{{Q_1}}} = \frac{{34,5 - 25,5}}{{34,5}} \approx 0,26 = 26\% \)

Đáp án - Lời giải
 
 
Chia sẻ