ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP I BÀI TẬP HƯỚNG DẪN GIẢI: Câu 1: Một khối khí áp suất p = 2.104 N / m2 , tích lít Đun nóng đẳng áp để tích tăng đến lít a Tính cơng mà khối khí trao đổi? Khối khí nhận cơng hay sinh cơng? b Biết đun nóng, khối khí nhận nhiệt lượng 100J Tính độ biến thiên nội năng? Giải: V1= lít; V2= lít; p = 2.104 N / m a Tính cơng khối khí thực được: + A = p.(V1 − V2 ) ∆V = V2 −V1 = − = 3lit = 3.10−3 m3 + Với + Suy ra: A = 2.104.3.10−3 = 60 J + Vì khối khí sinh cơng nên: A = − p.VV = −60 J b Tính độ biến thiên nội năng: + Ta có: ∆U = A + Q + Thay số: ∆U = A + Q = −60 + 100 = 40 J Câu : Một bình kín chứa gam khí lý tưởng nhiệt độ 200 C đun nóng đẳng tích để áp suất tăng lên lần a Tính nhiệt độ khối khí sau đun b Tính độ biến thiên nội khối khí Cho biết nhiệt dung riêng khối khí C = 12.103 J / Kg K T1 = 273 + t1 = 293 oK; a Tính nhiệt độ sau đun: Giải: + Vì q trình đẳng tích nên: m= 2g = 2.10-3 kg; C = 12.103 J / Kg.K P1 P2 P T = ⇒ T2 = = 2.T1 T1 T2 P1 + Thay số: T2 = 2.T1 ⇒ T2 = 586 K ⇒ t2 = 3130 C b Tính độ biến thiên nội năng: Theo nguyên lý thứ I thì: ∆U = A + Q + Vì q trình đẳng tích nên: A = P∆V = −3 + Ta có: Q = m.c ( t2 − t1 ) = 2.10 12,3.10 (313 − 20) = 7208 J + Tính ∆U = A + Q = + 7208 = 7208 J Câu 3: Cho nước vào ống nhỏ giọt có đường kính miệng ống d = 0,4mm hệ số căng bề mặt nước σ = 73.10−3 N / m Lấy g = 9,8m/s2 Tính khối lượng giọt nước rơi khỏi ống Giải: d = 0,4mm = 0,4.10-3 m; σ = 73.10−3 N / m ; g = 9,8 m/s2; π =3,14 Lúc giọt nước hình thành, lực căng bề mặt F đầu ống kéo lên là: F =σ.l =σ.π.d - Giọt nước rơi khỏi ống trọng lượng giọt nước lực căng bề mặt: F=P ⇔ m.g = σ π d σ π d 73.10−3.3,14.0, 4.10 −3 −6 ⇒m= g = 9,8 = 9, 4.10 kg = 0,0094 g Câu 4: Một khối khí áp suất p = 2.104 N / m , tích lít Đun nóng đẳng áp để khối khí sinh cơng A = −40 J a.Tính thể tích khối khí đun nóng? b.Biết đun nóng khối khí nhận nhiệt lượng 100J Tính độ biến thiên nội năng? A = −40 J Giải: p = 2.104 N / m ; V1= lít; a Tính thể tích lúc sau: + A = p.(V1 − V2 ) = − p.∆V (−40) = 2.10−3 m3 = 2l +Suy ra: ∆V = − 2.10 +Thể tích: V2 =VV + V1 = + = 8l b.Tính độ biến thiên nội năng: + Ta có: ∆U = A + Q + Thay số: ∆U = A + Q = 100 − 40 = 60 J Câu : Nội - Nội dạng lượng bên hệ, phụ thuộc vào trạng thái hệ Nội bao gồm tổng động chuyển động nhiệt phân tử cấu tạo nên hệ tương tác phân tử - Kí hiệu : U, đơn vị Jun (J) - Nội phụ thuộc vào nhiệt độ thể tích hệ U = f(T, V) Câu Hai cách làm biến đổi nội a Thực cơng: - Trong q trình thực cơng có chuyển hóa từ dạng lượng khác sang nội b Truyền nhiệt lượng - Trong q trình truyền nhiệt có truyền nội từ vật sang vật khác - Số đo biến thiên nội trình truyền nhiệt nhiệt lượng Q = ∆U - Cơng thức tính nhiệt lượng Q = m.c.∆t Q(J) : nhiệt lượng thu vào hay tỏa m(kg) : khối lượng chất c(J/kg.K) : nhiệt dung riêng chất ∆t(oC hay K) : độ biến thiên nhiệt độ Câu 7: Phát biểu – công thức nguyên lý thứ nhiệt động lực học: Phát biểu: Độ biến thiên nội hệ tổng đại số nhiệt lượng công mà hệ nhận Biểu thức: ∆U = Q + A Trong ∆U : độ biến thiên nội hệ Q, A : giá trị đại số Quy ước dấu Q > : hệ nhận nhiệt lượng Q < : hệ nhả nhiệt lượng | Q| A > : hệ nhận công A < : hệ sinh công | A| Câu Áp dụng nguyên lý I cho q trình khí lý tưởng a Q trình đẳng tích (V = const) ∆V = ⇒A = ⇒ Q = ∆U Trong trình đẳng tích, nhiệt lượng mà khí nhận dùng để làm tăng nội khí b Q trình đẳng áp (p = const) A = –A’ = – p(V2 – V1) (với V2 > V1) A’: công mà khí sinh Do đó: Q = ∆U + A’ Trong trình đẳng áp, phần nhiệt lượng mà khí nhận dùng để làm tăng nội khí, phần lại chuyển thành cơng mà khí sinh c Quá trình đẳng nhiệt (T = const) T = const ⇒ ∆U = ⇒ Q = –A = A’ Trong q trình đẳng nhiệt, tồn nhiệt lượng mà khí nhận chuyển hết sang cơng mà khí sinh Câu 9: Một động nhiệt lý tưởng hoạt động hai nguồn nhiệt 100 oC 25,4oC, thực cơng 2kJ a Tính hiệu suất động cơ, nhiệt lượng mà động nhận từ nguồn nóng nhiệt lượng mà truyền cho nguồn lạnh b Phải tăng nhiệt độ nguồn nóng lên để hiệu suất động đạt 25%? Giải: có A = kJ T1 = t1 + 273 = 100 + 273 = 373 oK T2 = t2 + 273 = 25,4 + 273 = 298,4 oK a Hiệu suất động cơ: H = T1 − T2 373 − 298, = = 0, = 20% T1 373 - Suy ra, nhiệt lượng mà động nhận từ nguồn nóng là: H = A A =>Q1 = = =10 kJ Q1 H 20% - Nhiệt lượng mà động truyền cho nguồn lạnh: Q2 = Q1 – A = 10 – = kJ b Nhiệt độ nguồn nóng để có hiệu suất 25% T H / = − 2/ T1 T2 298, ⇒ T1/ = = = 398o K / 1− H (1 − 0, 25) ⇒ t1' = T1/ − 273 = 125o C ⇒Vt = t1' − t1 = 125 −100 = 25o C Câu 10: Hạt nhân 232 90 Th phóng xạ tia α tia β– để biến đổi thành hạt nhân 208 82 Pb a Viết phương trình phản ứng tìm số tia α tia β– b Cho khối lượng ban đầu Thori m0 = gam Tính khối lượng hạt nhân chì tạo thành sau hai chu kỳ Giải: a Viết pt phản ứng, tìm số hạt α , β − 232 208 – 90 Th → 82 Pb + x He + y −1 β Ta có: • Định luật bão tồn số khối: 232 = 4.x + y.0 + 208  x + y = 232 − 208 = 24  x = (hạt α ) • Định luật bão tồn điện tích: 90 = 2.x + y.(-1) + 82 (vì 90 : hệ nhận nhiệt lượng Q < : hệ nhả nhiệt lượng | Q| A > : hệ nhận công A < : hệ sinh công | A| Câu Áp dụng nguyên lý I cho trình khí lý tưởng... lượng khác sang nội b Truyền nhiệt lượng - Trong trình truyền nhiệt có truyền nội từ vật sang vật khác - Số đo biến thi n nội trình truyền nhiệt nhiệt lượng Q = ∆U - Cơng thức tính nhiệt lượng Q =