Từ khoá gợi ý
Câu hỏi 1 :
Biểu thức nào sau đây là biểu thức của nguyên lí I của nhiệt động lực học?
\(\Delta U = A - Q\)
\(\Delta U = \dfrac{A}{Q}\)
\(\Delta U = A.Q\)
\(\Delta U = A + Q\)
Đáp án: D
Lời giải chi tiết:
Nguyên lí I của nhiệt động lực học: Độ biến thiên nội năng của hệ bằng tổng công và nhiệt lượng mà hệ nhận được: \(\Delta U = A + Q\)
Câu hỏi 2 :
\(\Delta U{\rm{ }} = {\rm{ }}Q\) là hệ thức của nguyên lí I áp dụng cho:
quá trình đẳng áp.
quá trình đẳng nhiệt.
quá trình đẳng tích.
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
Câu hỏi 3 :
Nội năng của vật là:
Tổng động năng và thế năng của các phân tử cấu tạo nên vật
Động năng của các phần tử cấu tạo nên vật
Thế năng của các phân tử cấu tạo nên vật
Động năng và thế năng của vật
Đáp án: A
Lời giải chi tiết:
Nội năng của vật là tổng động năng và thế năng của các phân tử cấu tạo nên vật.
Câu hỏi 4 :
Cách nào sau đây không làm thay đổi nội năng của vật?
Cọ xát vật lên mặt bàn.
Đốt nóng vật.
Làm lạnh vật.
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
Câu hỏi 5 :
Phát biểu đúng với nguyên lí I nhiệt động lực học là:
Hiệu đại số nhiệt lượng và công mà hệ nhận được là độ biến thiên nội năng của hệ
Với A > 0, vật thực hiện công
Độ biến thiên nội năng của hệ bằng tổng đại số nhiệt lượng và công mà hệ nhận được.
Nhiệt lượng mà hệ truyền cho môi trường xung quanh bằng tổng của công mà hệ sinh ra và độ biến thiên nội năng của hệ.
Đáp án: C
Lời giải chi tiết:
A – sai vì: Độ biến thiên nội năng của hệ bằng tổng đại số nhiệt lượng và công mà hệ nhận được.
B – sai vì: Với A > 0, vật thực nhận công
C - đúng
D - sai vì \(Q = \Delta U - A\)
Câu hỏi 6 :
Trường hợp nội năng của vật bị biến đổi không phải do truyền nhiệt là
chậu nước để ngoài nắng một lúc thì nóng lên.
gió mùa đông bắc tràn về làm cho không khí lạnh đi.
khi trời lạnh, ta xoa hai bàn tay vào nhau cho ấm lên.
cho cơm nóng vào bát thì bưng bát cũng thấy nóng.
Đáp án: C
Phương pháp giải:
Vận dụng lý thuyết về các cách làm thay đổi nội năng
Lời giải chi tiết:
A, B, D - nội năng bị biến đổi do truyền nhiệt
C - ta xoa hai bàn tay vào nhau cho ấm lên thì nội năng bị biến đổi do thực hiện công
Câu hỏi 7 :
Tìm phát biểu đúng.
Nội năng là động năng của các phân tử cấu tạo nên vật
Nội năng của một vật phụ thuộc vào nhiệt độ và áp suất của vật.
Nội năng chính là nhiệt lượng của vật.
Nội năng của vật có thể tăng hoặc giảm.
Đáp án: D
Lời giải chi tiết:
A – sai vì: Nội năng của vật là tổng động năng và thế năng của các phân tử cấu tạo nên vật.
B – sai vì: Nội năng của một vật phụ thuộc vào nhiệt độ và thể tích của vật.
C – sai vì: Nội năng của vật là tổng động năng và thế năng của các phân tử cấu tạo nên vật.
Nhiệt lượng: là số đo độ biến thiên nội năng trong quá trình truyền nhiệt
D - đúng
Câu hỏi 8 :
Thả một quả cầu nhôm \(m = 0,105kg\) được đun nóng tới \({142^0}C\) vào một cốc nước ở \({20^0}C\). Biết nhiệt độ khi có sự cân bằng nhiệt là \({42^0}C\). Tính khối lượng nước trong cốc, biết nhiệt dung riêng của \({C_{Al}} = 880{\rm{ }}J/kg.K\) và của nước \(\;{C_{{H_2}O}} = {\rm{ }}4200{\rm{ }}J/kg.K\) .
\(73,3g\)
\(100g\)
\(10g\)
\(7,33g\)
Đáp án: B
Phương pháp giải:
+ Vận dụng biểu thức tính nhiệt lượng: \(Q = mc\Delta t\)
+ Áp dụng phương trình cân bằng: \({Q_{toa}} = {Q_{thu}}\)
Lời giải chi tiết:
Ta có:
+ Nhiệt lượng do quả cầu bằng nhôm tỏa ra:
\(\begin{array}{l}{Q_1} = {m_{Al}}.{c_{Al}}.\left( {{t_1} - t} \right)\\ = 0,105.880.\left( {142 - 42} \right)\\ = 9240J\end{array}\)
+ Nhiệt lượng do nước thu vào là:
\(\begin{array}{l}{Q_2} = {m_{{H_2}O}}.{c_{{H_2}O}}\left( {t - {t_2}} \right)\\ = {m_{{H_2}O}}.4200.\left( {42 - 20} \right)\\ = 92400{m_{{H_2}O}}\end{array}\)
+ Theo phương trình cân bằng nhiệt ta có:
\(\begin{array}{l}{Q_1} = {Q_2}\\ \Leftrightarrow 9240 = 92400{m_{{H_2}O}}\\ \Rightarrow {m_{{H_2}O}} = 0,1kg = 100g\end{array}\)
Câu hỏi 9 :
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 \(4180{\rm{ }}J/\left( {kg.K} \right)\)
\(\;{m_{Zn}} = {8.10^{ - 3}}{\rm{ }}kg,{\rm{ }}{m_{Pb}} = 0,142kg\)
\(\;{m_{Zn}} = 0,142{\rm{ }}kg,{\rm{ }}{m_{Pb}} = {8.10^{ - 3}}kg\)
\(\;{m_{Zn}} = 0,1{\rm{ }}kg,{\rm{ }}{m_{Pb}} = 0,05kg\)
\(\;{m_{Zn}} = 0,05{\rm{ }}kg,{\rm{ }}{m_{Pb}} = 0,1kg\)
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:
\(\begin{array}{l}\left\{ \begin{array}{l}35722{m_{Zn}} + 13356{m_{Pb}} = 2190\\{m_{Zn}} + {m_{Pb}} = 0,15\end{array} \right.\\ \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}{m_{Zn}} \approx {8.10^{ - 3}}kg\\{m_{Pb}} = 0,142kg\end{array} \right.\end{array}\)
Câu hỏi 10 :
Một viên đạn bằng chì khối lượng m, bay với vận tốc \(v = 195{\rm{ }}m/s\), va chạm mềm vào một quả cầu bằng chì cùng khối lượng m đang đứng yên. Nhiệt dung riêng của chì là \(c = 130{\rm{ }}J/kg.K\). Nhiệt độ ban đầu của viên đạn và quả cầu bằng nhau. Coi nhiệt lượng truyền ra môi trường là không đáng kể. Độ tăng nhiệt độ của viên đạn và quả cầu là:
\({146^0}C\)
\({73^0}C\) .
\({37^0}C\).
\({14,6^0}C\) .
Đáp án: B
Phương pháp giải:
+ Áp dụng định luật bảo toàn động lượng: \(P = P'\)
+ Tính độ giảm động năng
Lời giải chi tiết:
Theo định luật bảo toàn động lượng: mv = (m + m)v’ ⇒ v’ = v/2
Độ hao hụt cơ năng:
Câu hỏi 11 :
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:
1280 J.
3004,28 J.
7280 J.
– 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: \(Q = \Delta U-A = 4,28 - \left( { - 3000} \right) = 3004,28J\)
Câu hỏi 12 :
Một lượng khí lí tưởng thực hiện quá trình đẳng áp 1 – 2 rồi đẳng nhiệt 2 – 3. Trong mỗi đoạn, khí nhận công hay sinh công?
1 – 2 nhận công; 2 – 3 sinh công.
1 – 2 nhận công; 2 – 3 nhận công.
1 – 2 sinh công; 2 – 3 sinh công.
1 – 2 sinh công; 2 – 3 nhận công.
Đáp án: A
Phương pháp giải:
+ Sử dụng đồ thị => các đẳng quá trình
+ Sử dụng các biểu thức xác định các đại lượng trong các đẳng quá trình
Lời giải chi tiết:
Từ đồ thị, ta có:
+ Quá trình \(1 \to 2\): Quá trình đẳng áp, trong quá trình này:
- Áp suất không đổi
- Thể tích giảm \({V_2} < {V_1}\)
- Lại có \(\dfrac{{{V_1}}}{{{T_1}}} = \dfrac{{{V_2}}}{{{T_2}}} \Rightarrow \dfrac{{{V_1}}}{{{V_2}}} = \dfrac{{{T_1}}}{{{T_2}}} > 1 \Rightarrow {T_1} > {T_2}\)
=> Nhiệt độ giảm
=> Vật nhận công
+ Quá trình \(2 \to 3\): Quá trình đẳng nhiệt, trong quá trình này:
- Nhiệt độ không đổi
- Thể tích khí tăng nên vật thực hiện công