Bài tập nâng cao cơ sở của nhiệt động lực học

Tài liệu Vật lý 10

Bài tập nâng cao cơ sở của nhiệt động lực học được trích dẫn từ cuốn sách Công Phá Đề Thi Học Sinh Giỏi Vật Lí Lớp 10 của tác giả Nguyễn Phú Đồng.

Người ta nhúng một dây đun bằng mayso vào một bình nước. Biết công suất tỏa nhiệt p của dây đun và nhiệt độ môi trường ngoài không đổi, nhiệt lượng của nước truyền ra môi trường ngoài tỉ lệ thuận với độ chênh lệch nhiệt độ giữa nước trong bình và môi trường. Nhiệt độ của nước trong bình ở thời điểm X được ghi bằng bảng dưới đây: x (phút) 0 1 2 3 4 5 T (°C) 20 26,3 31,9 36,8 41,1 44,7. Hãy dùng cách tính gần đúng và xử lý số liệu trên để trả lời các câu hỏi sau. a) Nếu đun tiếp thì nước có sôi không? Nếu không sôi thì nhiệt độ cực đại của nước là bao nhiêu? b) Nếu khi nhiệt độ của nước là 60°C thì rút dây đun ra. Hỏi nước sẽ nguội đi bao nhiêu độ sau thời gian 1 phút? 2 phút?
Một khối khí lí tưởng đơn nguyên tử thực hiện chu trình biến đổi (1-2-3-4-1) như hình vẽ, trong đó quá trình (2-3) và (4-1) có áp suất tỉ lệ với thể tích, quá trình (1-2) và (3-4) là hai quá trình đẳng nhiệt. Biết 2 1 p kp a) Tính 3 1 V V với k = 2. Tỉ số này thay đổi thế nào khi k tăng? b) Tính hiệu suất của chu trình trên theo k.
Một khối khí lí tưởng có khối lượng m, khối lượng mol là μ, chỉ số đoạn nhiệt γ và nhiệt dung mol đẳng tích Cv. Khối khí thực hiện chu trình 1-2-3-4-1 như hình vẽ. Chu trình gồm hai quá trình đẳng tích 1-2; 3-4 và hai quá trình đẳng áp 2-3; 4-1. Nhiệt độ tuyệt đối tăng n lần (n > 1) cả trong quá trình đốt nóng đẳng tích và dãn nở đẳng áp. a) Quá trình nào hệ nhận nhiệt, truyền nhiệt ra bên ngoài? Tìm nhiệt lượng hệ nhận và truyền ra bên ngoài trong từng quá trình theo n, γ, Cv, T1, m, μ. b) Tìm hiệu suất của chu trình. Áp dụng số với n = 2 và biết khí là khí lí tưởng đơn nguyên tử.

[ads]

TÀI LIỆU CÙNG CHUYÊN MỤC