Trong quá trình biến đổi trạng thái của một khối khí xác định mà hệ không sinh công hay nhận công. Hiện tượng này xảy ra trong quá trình nào?

Trong mỗi ý a ), b), c ), d) ở mỗi câu, thí sinh chọn đúng hoặc sai.

Một nhân viên pha chế một mẫu trà sữa bằng cách trộn các chất lỏng lại với nhau, gồm: nước trà đen (mẫu T ), nước đường nâu (mẫu D ) và sữa tươi (mẫu S ). Các mẫu chất lỏng này chỉ trao đổi nhiệt lẫn nhau mà không gây ra các phản ứng hóa học. Bỏ̉ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường. Nhiệt độ trước khi trộn của mẫu \(\mathrm{T}, \mathrm{mẫu} \mathrm{D}\) và mẫu S lần lượt là \(22^{\circ} \mathrm{C}, 25^{\circ} \mathrm{C}\) và \(30^{\circ} \mathrm{C}\). Khối lượng của mẫu T , mẫu D và mẫu S lần lượt là \(\mathrm{m}_{\mathrm{T}}(\mathrm{kg}), \mathrm{m}_{\mathrm{D}}(\mathrm{kg})\) và \(\mathrm{m}_{\mathrm{S}}(\mathrm{kg})\). Biết rằng:

Khi trộn mẫu T với mẫu D với nhau thì nhiệt độ cân bằng của hệ là \(24^{\circ} \mathrm{C}\).

Khi trộn mẫu D với mẫu S với nhau thì nhiệt độ cân bằng của hệ là \(28^{\circ} \mathrm{C}\).

Một cốc nước nóng và một cốc nước lạnh chứa lượng nước như nhau. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt của nước với cốc và môi trường. Rót một nửa lượng nước trong cốc nước nóng vào cốc nước lạnh, khi xảy ra cân bằng nhiệt thì nhiệt độ cốc nước lạnh tăng thêm \(17,5^{\circ} \mathrm{C}\). Tiếp tục rót một nửa của lượng nước còn lại trong cốc nước nóng vào cốc nước lạnh, khi xảy ra cân bằng nhiệt thì nhiệt độ của cốc nước lạnh tiếp tục tăng thêm

Người ta nhỏ đều đặn các giọt nước nóng có nhiệt độ t từ một bình có nhiệt độ không đổi t₀ vào bình nhiệt lượng kế có chứa m₀ g nước, với tốc độ 60 giọt/phút. Khối lượng mỗi giọt như nhau và bằng 1g. Đồ thị hình vẽ biểu diễn sự phụ thuộc của nhiệt độ nước trong bình nhiệt lượng kế vào số giọt nước lỏng N nhỏ vào bình. Khi nhỏ các giọt nước nóng vào luôn khuấy đều để sự cân bằng nhiệt được thiết lập ngay sau khi giọt nước nhỏ xuống. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường xung quanh và với nhiệt lượng kế.

Khối lượng m0 ban đầu của khối chất lỏng là bao nhiêu gam?

Một khối khí lí tưởng được chứa trong một xi lanh đặt nằm ngang có pit tông di chuyển được (như hình bên), pit tông có khối lượng 200 g, tiết diện 25 cm² và ban đầu pit tông ở giữa xi lanh, cách miệng xi lanh 15 cm. Người ta cung cấp nhiệt lượng một cách đều đặn cho khối khí, khối khí nở ra và đẩy pit tông từ trạng thái nghỉ di chuyển được 5 cm với gia tốc 5 m/s². Biết lực ma sát giữa pit tông và xi lanh có độ lớn 20 N; áp suất khí quyển là 10⁵ Pa.

Gọi  và  lần lượt là công và nhiệt mà vật nhận được,  là độ biến thiên nội năng của vật. Quy ước rằng : vật nhận công, : vật sinh công, : vật nhận nhiệt, : vật tỏa nhiệt. Người ta thực hiện công 500 J để nén khí trong một xilanh, khí truyền ra môi trường xung quanh nhiệt lượng 100 J.

Một khối khí lí tưởng được nhốt trong một xi lanh kín nằm ngang và đặt trong môi trường chân không (lí tưởng). Người ta cung cấp một nhiệt lượng 5J cho chất khí đựng trong một xylanh đặt nằm ngang trong chân không. Khí nở ra đẩy pit-tông di chuyển đều một đoạn 3 cm. Biết trong quá trình pit-tông di chuyển, lực ma sát giữa pit-tông và xylanh có độ lớn luôn không đổi và bằng 20 N. Độ biến thiên nội năng của khối khí theo đơn vị J bằng bao nhiêu ? (Làm tròn đến số thập phân thứ nhất)

Trong hệ thống làm mát của động cơ nhiệt, động cơ làm mát nhờ dòng chảy tuần hoàn của nước đi vào các chi tiết cần làm mát hấp thu nhiệt và đi ra các ống làm mát để giảm nhiệt độ. Cho rằng nhiệt độ của dòng nước khi đi ra khỏi các chi tiết cần làm mát là \(56^{\circ} \mathrm{C}\). Mỗi giờ có 50 kg nước bơm qua, biết nhiệt độ của nước trước khi vào máy là \(35^{\circ} \mathrm{C}\); nhiệt dung riêng của nước là 4180 J/kg.K.

Nhiệt lượng mà nước thu vào trong mỗi giờ là

Trong động cơ diesel của một xe bán tải loại Ranger raptor 4 xi lanh. Mỗi xi lanh có thể tích 0,875 lít. Trong động cơ diesel không có sự trộn sẵn giữa dầu diesel và không khí trước khi nén như trong động cơ xăng. Thay vào đó, quá trình diễn ra như sau:

1. Ở kỳ thứ nhất, không khí tự nhiên được hút vào động cơ ở nhiệt độ 27 ^oC và áp suất 1 atm.
2. Trong kỳ thứ hai, không khí trong xi lanh bị nén lại với tỉ số nén của thể tích là 14:1 và áp suất lên tới 45 atm, làm nhiệt độ trong buồng đốt tăng lên.
3. Sau khi nén xong, ở kỳ thứ 3 nhiên liệu diesel được phun trực tiếp vào buồng đốt thông qua kim phun.
4. Dưới áp suất và nhiệt độ cao, nhiên liệu tự bốc cháy mà không cần tia lửa điện.

Biết hiệu suất của động cơ diesel là 45%. Biết rằng năng lượng sinh ra khi đốt cháy 1 lít dầu diesel là 35 MJ. Bỏ qua các quá trình trao đổi nhiệt với môi trường và với động cơ.

Một khối khí lí tưởng được chứa trong một xi lanh nằm ngang cố định, được đậy kín bằng một pit tông có thể chuyển động. Khi khối khí trong xi lanh hấp thụ một nhiệt lượng 400 J, nó giãn nở và đẩy pit tông di chuyển đều. Quá trình biến đổi trạng thái của khối khí được biểu diễn bằng một đồ thị như hình bên dưới. Biết áp suất khí quyển là \({{\text{p}}_{0}}={{10}^{5}}\text{ }\!\!~\!\!\text{ Pa}\), tiết diện của pit tông là \(\text{S}=50\text{ }\!\!~\!\!\text{ c}{{\text{m}}^{2}}\).

Trong quá trình biến đổi trạng thái của khối khí từ trạng thái (1) sang trạng thái (2), độ biến thiên nội năng của khối khí bằng  

Nội năng của khối khí lí tưởng phụ thuộc vào

Trong một hệ thống đun nước bằng năng lượng mặt trời, ánh sáng Mặt Trời được hấp thụ bởi nước chảy qua các ống trong một bộ thu nhiệt trên mái nhà. Ánh sáng Mặt Trời đi qua lớp kính trong suốt của bộ thu và làm nóng nước trong ống. Sau đó, nước nóng này được bơm vào bể chứa. Biết nhiệt dung riêng của nước là \(c_{\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}}=4200 \mathrm{~J} \cdot \mathrm{~kg}^{-1} \cdot \mathrm{~K}^{-1}\), khối lượng riêng của nước là \(D_{\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}}=1000 \mathrm{~kg} / \mathrm{m}^{3}\).

Thực tế hệ thống chỉ hoạt động với hiệu suất \(30 \%\), nên chỉ \(30 \%\) năng lượng Mặt Trời được dùng để làm nóng nước. Để làm nóng 2 lít nước từ \(20^{\circ} \mathrm{C}\) đến \(100^{\circ} \mathrm{C}\) thì phải cung cấp nhiệt trong thời gian \(t\). Biết rằng cường độ ánh sáng Mặt Trời chiếu xuống là \(I=1000 \mathrm{~W} \cdot \mathrm{~m}^{-2}\), diện tích của bộ thu là \(S=3 \mathrm{~m}^{2}\). Công suất bức xạ nhiệt chiếu lên bộ thu nhiệt được cho bởi công thức sau: \(P=\) \(I \cdot S\). Tính \(t\) theo đơn vị phút (làm tròn kết quả đến chữ số hàng đơn vị).

Một khối khí chứa trong xi lanh nhận một nhiệt lượng 100 J, khối khí nở ra và sinh một công 70 J đẩy pit tông di chuyển. Bỏ qua ma sát giữa pit tông và xi lanh. Nội năng của khối khí đã

Một lượng khí được nhốt trong một xin lanh như hình vẽ. Người ta thực hiện một công \(\mathrm{A}=200 \mathrm{~J}\) để nén lượng khí đó, biết nhiệt lượng lượng khí truyền cho môi trường xung quanh là 150 J . Độ biến thiên nội năng của lượng khí đó là.

Hình bên là sơ đồ thí nghiệm của Joule, thí nghiệm này có thể minh họa cho định luật I của nhiệt động lực học. Khi hai vật nặng chuyển động làm cho trục quay quay, kéo theo các cánh cản quay, dẫn đến nước trong bình có nhiệt độ tăng lên. Như vậy, nước trong bình nhận công và

Hình bên mô tả máy hơi nước hay động cơ hơi nước, nó gồm ba bộ phận chính: 1 là nồi súp de, 2 là xi lanh và pít-tông, 3 là bình ngưng hơi. Khi máy hơi nước hoạt động, bình ngưng hơi

Nội năng của khối khí giảm 15 J khi truyền cho khối khí một nhiệt lượng 35 J. Khi đó, khối khí đã:

Ba chất lỏng không tác dụng hóa học với nhau và được trộn lẫn vào nhau trong một nhiệt lượng kế; chúng có khối lượng lần lượt là m₁ = 1 kg, m₂ = 10 kg, m₃ = 5 kg có nhiệt dung riêng lần lượt là c₁ = 2000 J/kgK; c₂ = 4000 J/kgK; c₃ = 2500 J/kgK và có nhiệt độ là t₁ = 6^∘;  t₂ = 20^∘;  t₃ = −60^∘. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với nhiệt lượng kế và với môi trường. Nhiệt độ của hỗn hợp khi xảy ra cân bằng nhiệt là

Dưới đây là sơ đồ nguyên lý hoạt động của máy lạnh. Khi mở máy, dàn nóng hoạt động, gas (chất làm lạnh) ở dạng lỏng từ dàn nóng sẽ di chuyển qua van tiết lưu để chuyển thành dạng khí, bay hơi và tạo thành khí lạnh. Ở dàn lạnh của điều hòa, quạt gió sẽ thổi khí lạnh xung quanh các ống đồng và truyền vào phòng, nhờ cơ chế hoạt động này mà làm giảm được nhiệt độ trong phòng. Khí lạnh sau đó được hút về máy nén, máy này sẽ nén khí lạnh từ áp suất thấp trở thành áp suất cao và nóng. Gas áp suất cao sau khi chạy qua dàn nóng của máy lạnh sẽ được được làm mát bởi quạt gió và lá nhôm tản nhiệt. Sau đó, nó sẽ lại chuyển qua van tiết lưu một lần nữa. Quá trình này tiếp tục lặp đi lặp lại cho đến khi máy lạnh được tắt.

Trong hoạt động của máy lạnh, để tải nhiệt từ nơi có nhiệt độ thấp (phòng lạnh) đến nơi có nhiệt độ cao (môi trường). Năng lượng để làm công việc này là

Hệ thức của nguyên lí I nhiệt động lực học có dạng ΔU = Q ứng với quá trình nào được vẽ ở đồ thị hình bên?

Trước khi tiêm, các bác sĩ, y tá thường thoa cồn y tế lên vùng da của người được tiêm để sát khuẩn vùng da ấy. Người được tiêm có cảm giác lạnh ở vùng da đã thoa cồn, đó là vì