Bài 32. Nội năng và sự biến thiên nội năng

Giải thích giúp với 

Chọn đáp án đúng.

A. Nội năng của khí lí tưởng có đơn vị oat.

B. Nội năng là nhiệt lượng.

C. Số đo độ biến thiên nội năng là độ tăng nhiệt độ.

D. Nội năng có thể chuyển từ vật này sang vật khác hoặc từ dạng này sang dạng khác

Nếu người ta lắc mạnh một bình kín đựng nước, thì hiện tượng nào sau đây sẽ không xảy ra:

Đáp án: A. Nước trong bình nhận được nhiệt lượng

Nếu người ta lắc mạnh một bình kín đựng nước, thì hiện tượng nào sau đây sẽ không xảy ra:

A. Nước trong bình nhận được nhiệt lượng. B. Nhiệt độ của nước trong bình tăng.

C. Có công thực hiện lên nước trong bình. D. nội năng của nước trong bình tăng

Dựa trên cơ sở lí thuyết để giải thích, vì khi lắc bình, chúng ta biến đổi nội năng bằng cách thực hiện công nên không sinh ra nhiệt lượng.

: Nếu người ta lắc mạnh một bình kín đựng nước, thì hiện tượng nào sau đây sẽ không xảy ra:

A. Nước trong bình nhận được nhiệt lượng. B. Nhiệt độ của nước trong bình tăng.

C. Có công thực hiện lên nước trong bình. D. nội năng của nước trong bình tăng

Gọi nhiệt độ cân bằng là \(t\left(t_2< t< t_3\right)\)

Giả sử \(t>t_1\Rightarrow Q_{thu}=Q_1+Q_2;Q_{tỏa}=Q_3\)

\(Q_{thu}=Q_{tỏa}\)

\(\Leftrightarrow Q_1+Q_2=Q_3\)

\(\Leftrightarrow m_1.C_1.\left(t-t_1\right)+m_2.C_2.\left(t-t_2\right)=m_3.C_3.\left(t_3-t\right)\)

\(\Leftrightarrow2000.\left(t-6\right)+10.4000.\left(t+40\right)=5.2000.\left(60-t\right)\)

\(\Leftrightarrow t=-19^oC\) (Trái với giả sử)

\(\Rightarrow t< t_1\Rightarrow Q_{thu}=Q_2;Q_{tỏa}=Q_1+Q_3\)

\(Q_{thu}=Q_{tỏa}\)

\(\Leftrightarrow m_2.C_2.\left(t-t_2\right)=m_1.C_1.\left(t-t_1\right)+m_3.C_3.\left(t_3-t\right)\)

\(\Leftrightarrow10.4000.\left(t+40\right)=2000.\left(t-6\right)+5.2000.\left(60-t\right)\)

\(\Leftrightarrow t=-19^oC\)

Kết luận: Nhiệt độ khi cân bằng là \(t=-19^oC\)

\(c_{nước}=4200\)J/kg.K

\(c_{nhôm}=880\)J/kg.K

\(c_{đồng}=393\)J/kg.K

Gọi \(\left\{{}\begin{matrix}m_{nước}=m_1\left(g\right)\\m_{nhiệtkế}=m_2\left(g\right)\end{matrix}\right.\Rightarrow m_1+m_2=1\left(1\right)\)

Nhiệt lượng nhiệt kế bằng nhôm thu đc:

\(Q_{thu}=\left(m_1\cdot4200+m_2\cdot880\right)\cdot\left(30-25\right)=5\left(4200m_1+880m_2\right)J\)

Nhiệt lượng quả cân bằng đồng tỏa ra:

\(Q_{tỏa}=0,5\cdot393\cdot\left(100-30\right)=13755J\)

Cân bằng nhiệt: \(Q_{thu}=Q_{tỏa}\)

\(\Rightarrow5\cdot\left(4200m_1+880m_2\right)=13755\)

\(\Rightarrow4200m_1+880m_2=2751\left(2\right)\)

Từ (1) và (2) \(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}m_1=0,563kg=563g\\m_2=0,463kg=463g\end{matrix}\right.\)

Gọi \(t^oC\) là nhiệt độ cân bằng của hệ.

Nhiệt lượng nước thu:

\(Q_1=m_1\cdot c_1\left(t-t_1\right)=2\cdot4200\cdot\left(t-15\right)J\)

Nhiệt lượng quả cân và nhiệt lượng kế tỏa ra:

\(Q_2=\left(m_2c_2+m_3c_3\right)\left(t_2-t\right)=\left(0,5\cdot368+0,2\cdot910\right)\left(100-t\right)J\)

Cân bằng nhiệt: \(Q_1=Q_2\)

\(\Rightarrow2\cdot4200\cdot\left(t-15\right)=\left(0,5\cdot368+0,2\cdot910\right)\cdot\left(100-t\right)\)

\(\Rightarrow t=18,55^oC\)