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  

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.

Khi máy lạnh hoạt động, dòng khí gas trước khi vào máy nén có áp suất 8,65 PSI và nhiệt độ a°C. Sau khi đi qua máy nén để vào dàn nóng, áp suất khí gas là 80 PSI, nhiệt độ 60°C. Tỉ số nén về thể tích của cùng một lượng chất trước và sau khi khí gas khi qua máy nén là 8:1. Nhiệt độ trong dàn lạnh a xấp xỉ là

Nội năng của một vật 

Hình vẽ bên thể hiện hai cách làm thay đổi nội năng của một vật đó là dùng tay cọ xát miếng đồng trên mặt bàn (hình 1) và cho nước sôi vào trong cốc có sẵn miếng đồng ở nhiệt độ phòng (hình 2).

Nội năng của một hệ là

Một bạn học sinh dùng đèn cồn để làm nóng khối khí lí tưởng được chứa trong xi lanh có pit tông đậy kín. Trong quá trình làm nóng khối khí, pit tông không bị dịch chuyển. Bỏ qua sự tỏa nhiệt của khối khí ra môi trường. Nhận định nào đúng trong các nhận định dưới đây?

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.

Nội năng của một vật là

Trong một máy cấp nước nóng dùng điện, bộ phận làm nóng hoạt động như một điện trở có công suất định mức là 2,2 kW ở điện áp 220 V.

Cường độ dòng điện hiệu dụng là bao nhiêu ampe (làm tròn kết quả đến chữ số hàng đơn vị)?

Một vật được làm nóng sao cho thể tích của vật không thay đổi thì nội năng của vật.

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

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 cung cấp nhiệt lượng cho chất khí đựng trong một xilanh đặt nằm ngang. Chất khí nở ra, đầy 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 bao nhiêu Jun?

Một miếng đồng có khối lượng \(m_{\mathrm{Cu}}=75 \mathrm{~g}\) được làm nóng trong phòng thí nghiệm đến nhiệt độ \(312^{\circ} \mathrm{C}\). Sau đó, miếng đồng được thả vào một cốc thủy tinh chứa \(m_{\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}}=220 \mathrm{~g}\) nước. Nhiệt dung của cốc là \(c=45 \mathrm{cal} / \mathrm{K}\). Nhiệt độ ban đầu của nước và cốc là \(t_{0}=20^{\circ} \mathrm{C}\). Nhiệt dung riêng của đồng và nước lần lượt là \(c_{\mathrm{Cu}}=0,092 \mathrm{cal} \cdot \mathrm{g}^{-1} \cdot \mathrm{~K}^{-1}\) và \(c_{\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}}=1,0 \mathrm{cal} \cdot \mathrm{g}^{-1} \cdot \mathrm{~K}^{-1}\). Biết rằng chỉ có sự truyền nhiệt giữa nước, đồng và cốc là đáng kể và nước bốc hơi không đáng kể.

Nhiệt lượng mà lượng nước trên thu vào để đạt nhiệt độ cân bằng nhiệt là:

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 nhóm học sinh tìm hiểu về mối liên hệ giữa sự thay đổi nội năng của một khối khí xác định và nhiệt độ của nó. Họ đã thực hiện các nội dung sau: (I) Chuẩn bị các dụng cụ: Xilanh có pit-tông và cảm biến nhiệt độ (hình vẽ); (II) Họ cho rằng khi làm thay đổi nội năng của khối khí trong xilanh bằng cách tăng, giảm thể tích thì nhiệt độ của khối khí thay đổi; (III) Họ đã làm thí nghiệm nén khối khí trong xilanh và thu được kết quả là nhiệt độ khối khí tăng lên; (IV) Họ kết luận rằng thí nghiệm này đã chứng minh được nội dung ở (II). 

Người ta cung cấp một nhiệt lượng 1,5 J cho chất khí đựng trong một xilanh đặt nằm ngang. Khí nở ra đẩy pittông đi một đoạn 5 cm với lực đẩy 20 N. Tính độ biến thiên nội năng của khí.

Trường hợp nào sau đây nội năng của vật thay đổi do thực hiện công?

Hình vẽ mô tả thí nghiệm của nhà vật lý Joule về mối liên hệ giữa công, nội năng và nhiệt lượng (SKG Vật Lí 12 KNTT trang 12). Thí nghiệm này là cơ sở thực nghiệm hình thành định luật I của nhiệt động lực học.

Người ta truyền cho một khối khí nhiệt lượng 900 J, khối khí nhận nhiệt đồng thời thực hiện một công 400 J. Khi đó nội năng của khối khí đó thay đổi như thế nào so với lúc đầu?