Bài 3. Nội năng. Định luật 1 của nhiệt động lực học

Hướng dẫn giải

Nhiệt lượng mà thép tỏa ra bằng nhiệt lượng mà nước thu vào.

Q₁ = m₁.c₁.(t₁ - t) = 1,1.460.(850-t)

Q₂ = m₂.c₂.(t - t₂) = 200.4180.(t-27)

Q₁ = Q₂

⇒ 1,1.460.(850-t) = 200.4180.(t-27)

⇒ t = 30,1 ℃

(Trả lời bởi Hà Quang Minh)

Hướng dẫn giải

Để tạo lửa bằng ma sát, cần hai vật liệu chuyển động chống lại nhau tạo ra nhiệt độ cao đủ để kích thích vật liệu cháy.

- Vật liệu cháy: Đầu tiên, cần một vật liệu cháy như giấy, que gỗ, hoặc bông rối.

- Vật liệu tạo ma sát: Một vật liệu cần phải di chuyển nhanh chóng và tạo ma sát khi nó tiếp xúc với vật liệu cháy. Thanh kim loại, lưỡi dao, hay vật liệu có bề mặt nhám là những lựa chọn phổ biến.

- Tạo ma sát: Di chuyển vật liệu tạo ma sát qua vật liệu cháy với áp lực và tốc độ đủ để tạo ra ma sát giữa chúng. Quá trình này tạo ra nhiệt độ cao, kích thích vật liệu cháy.

- Khi nhiệt độ đạt đến mức cần thiết, vật liệu cháy sẽ bắt đầu cháy. Bạn có thể thổi nhẹ vào đám lửa để tăng cường và duy trì ngọn lửa.

(Trả lời bởi Hà Quang Minh)

Hướng dẫn giải

Theo định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng:

Độ biến thiên nội năng (ΔU) của khí bằng tổng công (A) mà khí nhận được và nhiệt lượng (Q) mà khí nhận được:

ΔU = A + Q

Trong trường hợp này:

- Công (A) > 0 vì khí được nén.

- Nhiệt lượng (Q) > 0 vì khí được nung nóng.

Vậy:

- ΔU > 0 => Nội năng của khí tăng.

- Nung nóng khí khi nén sẽ làm tăng độ biến thiên nội năng của khí so với trường hợp không nung nóng. Biểu thức liên hệ độ biến thiên nội năng, công và nhiệt lượng là ΔU = A + Q.

(Trả lời bởi Hà Quang Minh)

Hướng dẫn giải

Vì hệ không cô lập (có trao đổi nhiệt với môi trường), tổng năng lượng của hệ không bảo toàn.

Tuy nhiên, tổng công và nhiệt lượng của hệ vẫn bảo toàn:

ΔU = A + Q = 200 – 120 = 80 J

(Trả lời bởi Hà Quang Minh)

Hướng dẫn giải

Biện pháp hạn chế tăng nhiệt độ:

- Che chắn ánh nắng mặt trời:

+ Sử dụng rèm che nắng, tấm chắn nắng để giảm thiểu lượng ánh nắng mặt trời chiếu trực tiếp vào xe.

+ Chỗ đỗ xe: Đỗ xe dưới bóng râm hoặc trong nhà để xe.

- Giảm thiểu tác động của ánh nắng mặt trời:

+ Sử dụng tấm phản quang để che chắn phần nóc xe, giúp giảm bớt lượng nhiệt hấp thụ vào xe.

+ Sử dụng phim cách nhiệt cho kính chắn gió và cửa sổ để giảm lượng nhiệt truyền vào bên trong xe.

- Tăng cường thông gió:

+ Mở cửa sổ hoặc sử dụng quạt thông gió để tạo sự lưu thông không khí bên trong xe.

+ Bật chế độ lấy gió ngoài của điều hòa khi di chuyển.

- Sử dụng các vật liệu cách nhiệt:

+ Lót ghế bằng chất liệu thoáng mát, ít hấp thụ nhiệt.

+Sử dụng thảm lót sàn có khả năng cách nhiệt.

- Sử dụng điều hòa:

+ Bật điều hòa để làm mát không khí trong xe.

+ Sử dụng chế độ tự động để điều chỉnh nhiệt độ phù hợp.

(Trả lời bởi Hà Quang Minh)

Hướng dẫn giải

Hệ thức phù hợp với quá trình một khối khí trong bình kín bị nung nóng là: ∆U = Q; Q > 0.

Lý do:

- Quá trình nung nóng:

+ Nội năng (U) của khí tăng.

+ Khí nhận nhiệt lượng (Q) từ môi trường xung quanh.

+ Công (A) bằng 0 vì thể tích khí không thay đổi (bình kín).

- Theo định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng:

∆U = A + Q

- Vì A = 0, ta có: ∆U = Q

- Vì khí nhận nhiệt lượng, Q > 0.

Đáp án B

(Trả lời bởi Hà Quang Minh)

Hướng dẫn giải

Nhiệt lượng cần thiết để làm nóng miếng sắt là:

Q = m.c.ΔT = 0,15.460.12 = 828 J

Giả sử 40% công được dùng để làm nóng miếng sắt, ta có:

Công dùng để làm nóng miếng sắt:

\(Q = 40\% A \Rightarrow A = \frac{Q}{{0,4}} = \frac{{828}}{{0,4}} = 2070J\)

(Trả lời bởi Hà Quang Minh)

Hướng dẫn giải

Nhiệt lượng truyền vào ấm nhôm:

\(\begin{array}{l}{Q_{n\hom }} = {m_{n\hom }}.{c_{n\hom }}.\Delta T = 0,4.880.(80 - {t_{n\hom }})\\{Q_{nc}} = {m_{nc}}.{c_{nc}}.\Delta T = 3.4180.(80 - {t_{nc}})\\ \Rightarrow Q = {Q_{n\hom }} + {Q_{nc}} = 0,4.880.(80 - {t_{n\hom }}) + 3.4180.(80 - {t_{nc}}) = 740000\end{array}\)

(Trả lời bởi Hà Quang Minh)