Xem thêm các sách tham khảo liên quan:
Giải Bài Tập Vật Lí 10 – Bài 33 : Các nguyên lí của nhiệt động lực học giúp HS giải bài tập, nâng cao khả năng tư duy trừu tượng, khái quát, cũng như định lượng trong việc hình thành các khái niệm và định luật vật lí:
C1. [ trang 176 sgk Vật Lý 10]: Xác định dấu của các đại lượng trong hệ thức của nguyên lí I NĐLH cho các quá trình hệ thu nhiệt lượng để tăng nội năng đồng thời thực hiện công.
Trả lời:
Hệ thức của nguyên lí I: ΔU = A + Q
Với: Q > 0 vì hệ thu nhiệt lượng;
A < 0 vì hệ thực hiện công;
ΔU > 0 vì nội năng của hệ tăng.
C2. [ trang 176 sgk Vật Lý 10]: Các hệ thức sau đây diễn tả những quá trình nào?
a] ΔU = Q khi Q > 0: vật nhận nhiệt để làm tăng nội năng.
ΔU = Q khi Q < 0: vật tỏa nhiệt và làm giảm nội năng.
b] ΔU = A khi A > 0: vật nhận công để làm tăng nội năng.
ΔU = A khi A < 0: vật thực hiện công làm giảm nội năng.
c] ΔU = Q + A khi Q > 0 và A < 0: Vật nhận nhiệt lượng và thực hiện công, nội năng của vật có thể tăng hoặc giảm.
d] ΔU = Q + A khi Q > 0 và A > 0: Vật nhận nhiệt lượng và nhận công, nội năng của vật tăng.
Trả lời:
a] ΔU = Q khi Q > 0: vật nhận nhiệt để làm tăng nội năng.
Q < 0: vật tỏa nhiệt làm giảm nội năng.
b] ΔU = A khi A > 0: vật nhận công để làm tăng nội năng.
A < 0: vật thực hiện công làm giảm nội năng.
c] ΔU = Q + A khi Q > 0 và A < 0: quá trình truyền nhiệt và thực hiện công : thu nhiệt và sinh công.
d] ΔU = Q + A khi Q > 0 và A > 0: quá trình truyền nhiệt và thực hiện công : thu nhiệt và nhận công.
C3. [ trang 178 sgk Vật Lý 10]: Về mùa hè, người ta có thể dùng máy điều hòa nhiệt độ để truyền nhiệt từ trong phòng ra ngoài trời, mặc dù nhiệt độ ngoài trời cao hơn trong phòng. Hỏi điều này có vi phạm nguyên lí II NĐLH không? Tại sao?
Trả lời:
Không, vì nhiệt không tự truyền từ trong phòng ra ngoài trời nóng hơn mà phải nhờ máy.
C4. [ trang 178 sgk Vật Lý 10]: Động cơ nhiệt không thể chuyển hóa tất cả nhiệt lượng nhận được thành công cơ học. Hãy chứng minh rằng, cách phát biểu trên không vi phạm định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng.
Trả lời:
Một phần nhiệt lượng động cơ nhiệt nhận được chuyển hóa thành công cơ học, phần con lại được truyền cho nguồn lạnh. Vì vậy năng lượng vẫn được bảo toàn, không vi phạm định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng.
Lời giải:
Nguyên lí I nhiệt động lực học: Độ biến thiên nội năng của vật bằng tổng công và nhiệt lượng mà vật nhận được: δU = A + Q
Qui ước dấu:
+ Q > 0 vật nhận nhiệt lượng
+ Q < 0 vật truyền nhiệt lượng
+ A > 0 vật nhận công
+ A < 0 vật thực hiện công
Lời giải:
Nguyên lí II nhiệt động lực học: Nhiệt không thể tự truyền từ một vật sang vật nóng hơn.
A. ΔU = A ; B. ΔU = Q + A
C. ΔU = 0 ; D. ΔU = Q.
Lời giải:
– Chọn D.
– Quá trình nung nóng khí trong bình kín là quá trình đẳng tích => A = 0
=> ΔU = Q. Hay nhiệt lượng mà chất khí nhận được chỉ dùng làm tăng nội năng.
A. Q < 0 và A > 0
B. Q > 0 và A > 0
C. Q > 0 và A < 0
D. Q < 0 và A < 0
Lời giải:
– Chọn C.
– Vì vật nhận nhiệt thì Q > 0, vật sinh công thì A < 0.
A. ΔU = Q với A > 0
B. ΔU = Q + A với A > 0
C. ΔU = Q + A với A < 0
D. ΔU = Q với Q < 0
Lời giải:
– Chọn A.
– Vì trong quá trình đẳng tính nhiệt lượng mà khí nhận được chỉ để làm tăng nội năng của khí.
Lời giải:
Áp dụng công thức nguyên lí I NĐLH: ΔU = A + Q
Vì chất khí nhận công [khí bị nén] và truyền nhiệt nên A > 0, Q < 0
Do đó : ΔU = A + Q = 100 – 20 = 80 J.
Lời giải:
Khí trong xilanh nhận được nhiệt lượng => Q > 0.
Khí thực hiện công => A < 0
Độ biến thiên nội năng của khí trong xilanh là:
ΔU = A + Q = 100 – 70 = 30J.
Lời giải:
Gọi S là diện tích tiết diện thẳng của xilanh, h là quãng đường pittông dịch chuyển, p là áp suất khí trong xilanh, ta có:
Vì áp suất khí không đổi trong quá trình khí thực hiên công nên áp lực F lên pit-tông không đổi.
→ Công mà chất khí thực hiện có độ lớn là:
A = F.h = p.S.h = p.ΔV = 8.106.0,5 = 4.106 J.
Vì chất khí thực hiện công và nhận nhiệt nên theo quy dấu ta có: Q > 0, A < 0
Ta có: ΔU = A + Q = – 4.106 + 6.106 = 2.106 [J]
Vậy độ biến thiên nội năng của khí là ΔU = 2.106 [J]
Chúng tôi xin giới thiệu các bạn học sinh bộ tài liệu giải Bài tập trắc nghiệm Vật lý 10 Bài 33: Các nguyên lí của nhiệt động lực học có lời giải hay, cách trả lời ngắn gọn, đủ ý được biên soạn bởi đội ngũ chuyên gia giàu kinh nghiệm. Mời các em tham khảo tại đây.
Bộ 17 câu hỏi trắc nghiệm Vật lý lớp 10 Bài 33: Các nguyên lí của nhiệt động lực học
Câu 1: Công thức mô tả đúng nguyên lí I của nhiệt động lực học là
A. ΔU = A + Q.
B. Q = ΔU + A
C. ΔU = A – Q.
D. Q = A - ΔU.
Chọn A.
Nguyên lí I nhiệt động lực học: Độ biến thiên nội năng của vật bằng tổng công và nhiệt lượng mà vật nhận được: ∆U = A + Q
Qui ước dấu:
+ Q > 0 vật nhận nhiệt lượng
+ Q < 0 vật truyền nhiệt lượng
+ A > 0 vật nhận công
+ A < 0 vật thực hiện công
Câu 2: Trường hợp nội năng của vật bị biến đổi không phải do truyền nhiệt là
A. chậu nước để ngoài nắng một lúc thì nóng lên.
B. gió mùa đông bắc tràn về làm cho không khí lạnh đi.
C. khi trời lạnh, ta xoa hai bàn tay vào nhau cho ấm lên.
D. cho cơm nóng vào bát thì bưng bát cũng thấy nóng.
Chọn C.
Khi trời lạnh, ta xoa hai bàn tay vào nhau cho ấm lên đây là cách làm thay đổi nội năng do thực hiện công.
Câu 3: Phát biểu không đúng với nguyên lí I nhiệt động lực học là
A. Nhiệt lượng mà hệ nhận được sẽ chuyển hóa thành độ biến thiên nội năng của hệ và công mà hệ sinh ra.
B. Công mà hệ nhận được bằng tổng đại số của độ biến thiên nội năng của hệ với nhiệt lượng mà hệ truyền cho môi trường xung quanh.
C. Độ biến thiên nội năng của hệ bằng tổng đại số nhiệt lượng và công mà hệ nhận được.
D. 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.
Chọn D.
Nguyên lí I nhiệt động lực học: Độ biến thiên nội năng của vật bằng tổng công và nhiệt lượng mà vật nhận được: ∆U = A + Q
⟹ Q = ∆U - A = ∆U + A’, với A’ = - A là công mà hệ sinh ra.
⟹ Nhiệt lượng mà hệ nhận được sẽ chuyển hóa thành độ biến thiên nội năng của hệ và công mà hệ sinh ra.
Hoặc: A = ∆U – Q = ∆U + Q’, với Q’ là nhiệt lượng mà hệ tỏa ra.
⟹ Công mà hệ nhận được bằng tổng đại số của độ biến thiên nội năng của hệ với nhiệt lượng mà hệ truyền cho môi trường xung quanh.
Câu 4: Biểu thức diễn tả đúng quá trình chất khí vừa nhận nhiệt vừa nhận công là:
A. ΔU = Q + A; Q > 0; A < 0. B. ΔU = Q; Q > 0.
C. ΔU = Q + A; Q < 0; A > 0. D. ΔU = Q + A; Q > 0; A > 0.
Chọn D.
Nguyên lí I nhiệt động lực học: Độ biến thiên nội năng của vật bằng tổng công và nhiệt lượng mà vật nhận được: ∆U = A + Q
Vì khí nhận nhiệt nên Q > 0, khi nhận công nên A > 0.
Câu 5: Công A và nhiệt lượng Q trái dấu với nhau trong trường hợp hệ
A. tỏa nhiệt và nhận công.
B. tỏa nhiệt và sinh công.
C. nhận nhiệt và nhận công.
D. nhận công và biến đổi đoạn nhiệt.
Chọn A.
+ Q > 0 vật nhận nhiệt lượng
+ Q < 0 vật truyền nhiệt lượng
+ A > 0 vật nhận công
+ A < 0 vật thực hiện công
⟹ Công A và nhiệt lượng Q trái dấu với nhau trong trường hợp hệ tỏa nhiệt và nhận công.
Câu 6: ΔU = 0 trong trường hợp hệ
A. biến đổi theo chu trình.
B. biến đổi đẳng tích.
C. biến đổi đẳng áp
D. biến đổi đoạn nhiệt.
Chọn A.
∆U = 0 trong trường hợp hệ biến đổi theo chu trình.
Câu 7: ΔU = 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.
Chọn C.
Nguyên lí I nhiệt động lực học: ∆U = A + Q
∆U = Q ⟺ A = 0 ⟺ quá trình đẳng tích [hệ không sinh công].
Câu 8: Một viên đạn bằng chì khối lượng m, bay với vận tốc v = 195 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 J/kg.K. Nhiệt độ ban đầu của viên đạn và quả cầu bằng nhay. Coi nhiệt lượng truyền ra môi trường là không đáng kể. Độ tăng nhiệt độ của viên đạn và quả cầu là
A. 146oC.
B. 73oC.
C. 37oC.
D. 14,6oC.
Chọn B.
Theo định luật bảo toàn động lượng:
mv = [m + m’]v ⟹ v’ = v/2.
Độ hao hụt cơ năng:
Nếu lượng cơ năng này hoàn toàn dùng làm hệ nóng lên thì:
Câu 9: Một lượng khí lí tưởng thực hiện quá trình đẳng áp 1 – 2 rồi đẳng nhiệt 2 – 3 [Hình 33.1]. Trong mỗi đoạn, khí nhận công hay sinh công?
A. 1 – 2 nhận công; 2 – 3 sinh công.
B. 1 – 2 nhận công; 2 – 3 nhận công.
C. 1 – 2 sinh công; 2 – 3 sinh công.
D. 1 – 2 sinh công; 2 – 3 nhận công.
Chọn A.
Đoạn 1-2 là quá trình nén đẳng áp → khí nhận công
Quá trình 2-3 là giãn nở đẳng nhiệt → khí sinh công
Câu 10: Một khí lí tưởng thực hiện quá trình đẳng tích 1 – 2 rồi đẳng áp 2 – 3 [Hình 33.2] Trong mỗi đoạn, khí nhận nhiệt hay tỏa nhiệt?
A. 1 – 2 nhận nhiệt; 2 – 3 nhận nhiệt.
B. 1 – 2 nhận nhiệt; 2 – 3 tỏa nhiệt.
C. 1 – 2 tỏa nhiệt; 2 – 3 nhận nhiệt.
D. 1 – 2 tỏa nhiệt; 2 – 3 tỏa nhiệt
Chọn C.
Quá trình 1-2 là làm lạnh đẳng tích → khí tỏa nhiệt, ∆U = Q12 < 0
Quá trình 2-3 là làm giãn nở đẳng áp → khí nhận nhiệt và sinh công A = - p2.[V3 – V2]
Câu 11: Người ta cung cấp nhiệt lượng cho chất khí đựng trong một xilanh đặt nằm ngang. Chất khí nở ra, đẩy pit-tông đi một đoạn 5 cm và nội năng của chất khí tăng 0,5 J. Biết lực ma sát giữa pit-tông và xilanh là 20 N. Nhiệt lượng đã cung cấp cho chất khí là
A. 1,5 J.
B. 25 J.
C. 40 J.
D. 100 J.
Chọn A
Độ lớn của công chất khí thực hiện để thắng lực ma sát:
A = Fs = 20.0,05 = 1J.
Do chất khí nhận nhiệt và thực hiện công nên: A < 0.
Q = ΔU – A = 0,5 + 1 = 1,5 J.
Câu 12: Một lượng không khí nóng được chứa trong một xilanh cách nhiệt đặt nằm ngang có pit-tông có thể dịch chuyển được. Không khí nóng dãn nở đẩy pit-tông dịch chuyển. Nếu không khí nóng thực hiện một công có độ lớn là 2000 J thì nội năng của nó biến đổi một lượng bằng.
A. 2000 J.
B. – 2000 J.
C. 1000 J.
D. – 1000 J.
Chọn B.
Áp dụng công thức nguyên lí I NĐLH: ∆U = A + Q
Vì chất khí thực hiện công và xi lanh cách nhiệt nên
A = -2000 J, Q = 0
Do đó: ∆U = A + Q = - 2000 + 0 = - 2000 J
Câu 13: Trong một quá trình nung nóng đẳng áp ở áp suất 1,5.105 Pa, một chất khí tăng thể tích từ 40 dm3 đến 60 dm3 và tăng nội năng một lượng là 4,28 J. Nhiệt lượng truyền cho chất khí là
A. 1280 J.
B. 3004,28 J.
C. 7280 J.
D. – 1280 J.
Chọn B.
Áp dụng công thức nguyên lí I NĐLH: ∆U = A + Q
Vì chất khí thực hiện công nên A = -p.∆V = -1,5.105.[60.10-3 – 40.10-3] = 3000J.
Khi tăng nội năng một lượng là 4,28 J nên ∆U = 4,28 J
Do đó: Q = ∆U - A = 4,28 + 3000 = 3004,28J.
Câu 14: Chất khí không thực hiện công trong quá trình nào của đường biểu diễn ở đồ thị p – T như hình vẽ.
A. [1] → [2]
B. [4] → [1]
C. [3] → [4]
D. [2] → [3]
Chọn B.
Từ đồ thị ta thấy quá trình [4] – [1] là quá trình đẳng tích → chất khí không thực hiện công trong quá trình này.
Câu 15: Đồ thị bên biểu diễn một quá trình biến đổi trạng thái của khí lý tưởng. Hỏi trong quá trình này Q, A và ∆U phải có giá trị như thế nào?
A. ∆U > 0; Q = 0; A > 0.
B. ∆U = 0; Q > 0; A < 0.
C. ∆U = 0; Q < 0; A > 0.
D. ∆U < 0; Q > 0; A < 0.
Chọn A.
Ta thấy quá trình 1-2 trên đồ thị p-V là quá trình nén đẳng nhiệt → Q = 0 và khí nhận công A > 0
→ ∆U = A + Q = A > 0
Câu 16: Nội năng của khối khí tăng 10J khi truyền cho khối khí một nhiệt lượng 30J. Khi đó khối khí đã
A. sinh công là 40J.
B. nhận công là 20J.
C. thực hiện công là 20J.
D. nhận công là 40J.
Chọn C.
Nội năng của khối khí tăng 10J khi truyền cho khối khí một nhiệt lượng 30J
→ ∆U = 10J và Q = 30J
Mặt khác: ∆U = A + Q → A = ∆U – Q = 10 – 30 = -20J < 0 → khối khí sinh công 20J
Câu 17: Khi truyền nhiệt lượng 6.106 J cho khí trong một xilanh hình trụ thì khí nở ra đẩy pit-tông lên làm thể tích của khí tăng thêm 0,50 m3. Tính độ biến thiên nội năng của khí. Biết áp suất của khí là 8.106 N/m2 và coi áp suất này không đổi trong quá trình khí thực hiện công.
A. 3.106 [J]
B. 1,5.106 [J]
C. 2.106 [J].
D. 3,5.106 [J]
Chọn C.
Gọi S là diện tích tiết diện thẳng của xilanh, h là quãng đường pittông dịch chuyển, P là áp suất khí trong xilanh, ta có:
Công mà chất khí thực hiện có độ lớn là:
A = F.h = P.S.h = P.ΔV = 8.106.0,5 = 4.106 J.
Vì chất khí thực hiện công và nhận nhiệt nên: Q > 0, A < 0
Ta có: ΔU = A + Q = - 4.106 + 6.106 = 2.106 [J]
Vậy độ biến thiên nội năng của khí là ΔU = 2.106 [J]
►► CLICK NGAY vào nút TẢI VỀ dưới đây để download giải Bài tập trắc nghiệm Vật lý 10 Bài 33: Các nguyên lí của nhiệt động lực học chi tiết bản file pdf hoàn toàn miễn phí từ chúng tôi.