Chương II- Nhiệt học

Cách 1. Công nâng vật trực tiếp lên 10 mét là: A_i = P.h =10.m.h = 20000J 

Công nâng vật bằng hệ thống ròng rọc là:

Từ công thức: H = A_i/A_φ . 100% => A_tp = A_i .100%/H => A₁ = 20000/0.8333 ≈ 24000(J)

Dùng ròng rọc động lợi bao nhiêu lần về lực thì lại thiệt bấy nhiêu lần về đường đi, nên khi nâng vật 1 đoạn h thì kéo dây một đoạn s = 2h.

Do đó lực kéo dây là:

A_tp = F₁.s = F₁.2h => F₁= A_tp/2.h = 24000/2.10 = 1200(N)

Cách 2. Lực ma sát – hiệu suất của mặt phẳng nghiêng.

Công toàn phần dùng để kéo vật:A'_tp = F₂.l = 1900.12 = 22800 (J)

Công hao phí do ma sát: A'_hp= A'_tp – A₁ = 22800 - 20000 = 2800 (J) 

Vậy lực ma sát: F_ms = A'_tp/l = 2800/12 = 233,33N

Hiệu suất của mặt phẳng nghiêng: H₂ = A₁/A'_tp = 87,72%

Công suất kéo: P = F₂. v = 1900.2 = 3800 (W)

1
1a. Hiệu suất của hệ thống
Công nâng vật lên 10 mét là: Ai= P.h =10.m.h = 20000J
Dùng ròng rọc động lợi bao nhiêu lần về lực thì lại thiệt bấy nhiêu lần về đường đi, nên khi nâng vật 1 đoạn h thì kéo dây một đoạn s = 2h. Do đó công phải dùng là: 
Atp=F1.s=F1.2h=1200.2.10 = 24000J
Hiệu suất của hệ thống là: H =
= 83,33%
1b. Khối lượng của ròng rọc.
Công hao phí: Ahp=Atp-A1= 4000J
Gọi Ar là công hao phí do nâng ròng rọc động, Ams là công thắng ma sát
Theo đề bài ta có: Ar =
Ams => Ams = 4Ar 
Mà Ar + Ams = 4000 => 5Ar=4000 
=> Ar=
=800J => 10.mr.h = 800 => mr=8kg
2.Lực ma sát – hiệu suất của cơ hệ.
Công toàn phần dùng để kéo vật:
A’tp=F2.l =1900.12=22800J
Công hao phí do ma sát: A’hp=A’tp – A1 =22800-20000=2800J
Vậy lực ma sát: Fms=
=
= 233,33N
Hiệu suất của mặt phẳng nghiêng: H2=
=87,72%
 

 Tóm tắt 
m = 200 kg ( mới đúng vì dùng lực F1 = 1200 N ) 
h = 10 m 
________________ 
a) F1 = 1200N , H =? 
b) L= 12m , F2=1900 N , Fms = ? ; H = ? 

Giải 

Điều kiện kéo vật với vận tốc không đổi. 


a ) Công có ích để kéo vật: 
Ai = P * h = mgh = 200 * 10 * 10 = 20 000 J 

Dùng ròng rọc động lợi về lực thiệt hai 2 lần về đường đi 

=> Công toàn phần người đó đã thực hiện: 
A = F1 * 2h 

Hiệu suất suất của hệ thống 
H = Ai / A = mgh / (F1 * 2h) = mg / 2F1 

=> H = 200 * 10 / 2 * 1200 = 83 % 




b) 

Công có ích để kéo vật: 
Ai = P * h = mgh = 200 * 10 * 10 = 20 000 J ( Giống câu a) 

=> Công toàn phần người đó đã thực hiện: 
A = F2 * L = 1900 * 12 = 22 800 J 


Gọi Fms là lực ma sát. 

Vậy công của lực ma sát là : 
Ams = Fms * L = Fms * 12 = 12Fms 


Áp dụng định luật bảo toàn năng lượng : 
A = Ai + Ams 

=> Ams = A - Ai 

Hỗn hợp vừa có tuyết vừa có nước => ở 0 độ C

~O)~O) Q1 = Q2
0.25*4200*5 = (0.02 - m)*3,3*10^5 + 0.02*10*4200
=> 5250 = 840 + 6600 - 330000*m
=> m = 6.636 (g)

Hỗn hợp vừa có tuyết vừa có nước => ở 0 độ C

~O)~O) Q1 = Q2
0.25*4200*5 = (0.02 - m)*3,3*10^5 + 0.02*10*4^200
=> 5250 = 840 + 6600 - 330000*m
=> m = 6.636 (g)

Hỗn hợp vừa có tuyết vừa có nước => ở 0 độ C

~O)~O) Q1 = Q2
0.25*4200*5 = (0.02 - m)*3,3*10^5 + 0.02*10*4^200
=> 5250 = 840 + 6600 - 330000*m
=> m = 6.636 (g)

do không biết chất nào thu chất nào tỏa nên ta có phương trình:

Q₁+Q₂+Q₃=0

\(\Leftrightarrow m_1C_1\left(t_1-t\right)+m_2C_2\left(t_2-t\right)+m_3C_3\left(t_3-t\right)=0\)

\(\Leftrightarrow138\left(10-t\right)+160\left(25-t\right)+840\left(20-t\right)=0\)

\(\Rightarrow t=19,5\)

Khi 2 vật trao đổi nhiệt với nhau thì : 
_ Nhiệt tự truyền từ vật có nhiệt độ cao hơn sang vật có nhiệt độ thấp hơn. 
_ Sự truyền nhiệt xảy ra cho tới khi nhiệt độ của 2 vật bằng nhau thì dừng lại. 
_ Nhiệt lượng do vật này tỏa ra bằng nhiệt lượng do vật kia thu vào. 

dẩn Có 2 cách làm thay đổi nhiệt năng : Thực hiện công và truyền nhiệt

VD: Búa gõ vào thanh thép. Đưa thanh thép vào lữa.

Có 3 cách truyền nhiệt: dẫn nhiệt , đối lưu , bức xạ nhiệt

+ Dẫn nhiệt: là sự truyền nhiệt từ phần này sang phần khác của vật
( xảy ra chủ yếu ở chất rắn )

+ Đối lưu : là sự truyền nhiệt của các dòng chất lỏng( xảy ra chủ yếu ở chất lỏng và chất khí)

+ Bức xạ nhiệt : là sự truyền nhiệt bằng các tia nhiệt đi thẳng (những vật có bề mặt nhẵn , màu trắng thì hấp thụ nhiệt kém.Những vật có bề mặt sù sì , thẫm màu thì hấp thụ nhiệt tốt)

ADCT: Q₁ = m₁.c₁.(t₂ - t₁) = 1.380.80 = 30400J

ADCT: Q₂ = m₂.c₂.(t₂ - t₁) = 3.4200.80 = 1008000J

Q = Q₁ + Q₂ = 30400 + 1008000 = 1038400J = 1038,4 (kJ)

ADCT: Q₁ = m₁.c₁.(t₂ - t₁) = 1.380.80 = 30400J

ADCT : Q₂ = m₂.c₂.(t₂ - t₁) = 3.4200.80 = 1008000J

Q = Q₁ + Q₂ = 30400 + 1008000 = 1038400J = 1038,4 (kJ)

1.a) Lượng nhiệt nhận (t - nhiệt độ chung của hh): 
Q1 = c1.m1.(t -t1) 
Q2 = c2.m2.(t - t2) 
Lượng nhiệt cho: 
Q3 = c3.m3.(t3 - t) 
PT cân bằng nhiệt: 
Q3 = Q1 + Q2 
=> t = (c3.m3.t3 -c2.m2.t2 -c1.m1.t1)/(c1.m1+c2.m2+c3.m3)= 
t = 44 độ C 
1.b) Lượng nhiệt cần nhận: 
Q1 = c1.m1.(30o - 10o)=4000 [J] 
Q2 = c2.m2.(30o - 10o)=16000 [J] 
Lượng nhiệt cho: 
Q3 =c3.m3.(30o -50o)= - 180000 [J] 
Cân bằng nhiệt: 
Q = Q1 +Q2 +Q3 = (4000+16000 - 180000) [J] = 
Q = - 160000 [J]. 
Trả lời: Cần thải ra lượng nhiệt là Q=160000 [J]. 

ta có phương trình cân bằng nhiệt:

Q_tỏa=Q_thu

\(\Leftrightarrow Q_3=Q_1+Q_2\)

\(\Leftrightarrow m_3C_3\left(t_3-t\right)=m_2C_2\left(t-t_2\right)+m_1C_1\left(t-t_1\right)\)

\(9000\left(50-t\right)=8000\left(t-10\right)+2000\left(t-10\right)\)

\(\Rightarrow t=29\)

b)ta có:

Q=Q₁'+Q₂'+Q₃'

\(\Leftrightarrow Q=m_1C_1+m_2C_2+m_3C_3\)

\(\Leftrightarrow Q=19000J\)

a)đường các xe đi được sau thời gian t₁ = 1 giờ

Vì khoảng cách ban đầu giữ hai xe là: S = 60km.

Khoảng cách giữa hai xe sau 1 giờ là: l = S₂ + S - S₁ = 70km.

b. - Chọn trục tọa độ 0x trùng với đường thẳng AB, chiều dương từ A đến B, gốc tọa độ tại vị trí xe thứ nhất đi được 1 giờ, gốc thời gian lúc 8 giờ sáng.

- Phương trình tọa độ của hai xe:

- Khi xe thứ nhất đuổi kịp xe thứ 2 thì: x₁ = x₂ hay 50.t = 70 + 40.t => t = 7h

Vậy xe I đuổi kịp xe II lúc 15 h

Thay t = 7 vào (1) được: x₁ = v₁t = 50.t = 350 km

Vậy xe I đuổi kịp xe II thì 2 xe cách A 380 km hay cách B 290 km.

c)

c. Thời điểm hai xe cách nhau 10 km:│x₁ - x₂│= 10

lồn

Cách 1. Công nâng vật trực tiếp lên 10 mét là: A_i = P.h =10.m.h = 20000J 

Công nâng vật bằng hệ thống ròng rọc là:

Từ công thức: H = A_i/A_φ . 100% => A_tp = A_i .100%/H => A₁ = 20000/0.8333 ≈ 24000(J)

Dùng ròng rọc động lợi bao nhiêu lần về lực thì lại thiệt bấy nhiêu lần về đường đi, nên khi nâng vật 1 đoạn h thì kéo dây một đoạn s = 2h.

Do đó lực kéo dây là:

A_tp = F₁.s = F₁.2h => F₁= A_tp/2.h = 24000/2.10 = 1200(N)

Cách 2. Lực ma sát – hiệu suất của mặt phẳng nghiêng.

Công toàn phần dùng để kéo vật:A'_tp = F₂.l = 1900.12 = 22800 (J)

Công hao phí do ma sát: A'_hp= A'_tp – A₁ = 22800 - 20000 = 2800 (J) 

Vậy lực ma sát: F_ms = A'_tp/l = 2800/12 = 233,33N

Hiệu suất của mặt phẳng nghiêng: H₂ = A₁/A'_tp = 87,72%

Công suất kéo: P = F₂. v = 1900.2 = 3800 (W)