Một khối khí lí tưởng được chứa trong xi lanh có pit tông di chuyển được. Khi truyền cho khối khí một nhiệt lượng 400 J khối khí dãn nở và đẩy pit tông di chuyển, làm thể tích của khối khí tăng thêm 0,4 lít. Biết áp suất của khối khí là \({{2.10}^{5}}\) Pa và không đổi trong quá trình khối khí dãn nở.

Độ biến thiên nội năng của khối khí bằng

Hình bên dưới là sơ đồ nguyên lí hoạt động của một máy sưởi dùng nước nóng. Nước nóng được bơm vào ống bên trong máy, hệ thống tản nhiệt được gắn với ống này. Không khí lạnh được hút vào trong máy sưởi bằng quạt và được làm ấm lên nhờ hệ thống tản nhiệt. Mỗi giờ có 575 kg nước nóng được bơm qua máy. Biết nhiệt độ của nước giảm 5,0 °C khi đi qua máy; nhiệt dung riêng của nước là c = 4180 J/(kg.K).

Nhiệt lượng tỏa ra từ nước trong mỗi giờ là

Một khối khí lí tưởng được chứa trong xi lanh có pit tông di chuyển được. Khi truyền cho khối khí một nhiệt lượng 400 J khối khí dãn nở và đẩy pit tông di chuyển, làm thể tích của khối khí tăng thêm 0,4 lít. Biết áp suất của khối khí là \({{2.10}^{5}}\) Pa và không đổi trong quá trình khối khí dãn nở.

Công mà khối khí đã thực hiện để đẩy pit tông di chuyển có độ lớn bằng

Nội năng của một hệ là

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.

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?

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

Lò sưởi điện là một thiết bị chuyển đổi năng lượng điện thành nhiệt năng để làm ấm không gian. Một lò sưởi điện công suất \(\mathrm{P}=500 \mathrm{~W}\) hoạt động trong \(\mathrm{t}=2\) giờ. Giả sử hiệu suất của lò sưởi là \(\eta=90 \%\) ( \(10 \%\) năng lượng bị hao phí dưới dạng năng lượng không dùng để sưởi ấm). Lượng nhiệt được tạo ra để làm ấm không khí trong phòng sẽ được tính theo công thức: \(\mathrm{Q}=\mathrm{P} . \mathrm{t}\). \(\eta\).

Nếu nhiệt dung riêng của không khí là \(\mathrm{c}=1005 \mathrm{~J} /(\mathrm{kgK})\) và khối lượng không khí trong phòng là \(\mathrm{m}=50 \mathrm{~kg}\), thì nhiệt độ không khí trong phòng sẽ tăng thêm xấp xỉ bao nhiêu độ sau 2 giờ?

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 bình kín có vỏ cách nhiệt được chia làm hai phần bởi một lớp ngăn mỏng, cách nhiệt. Ở hai phần của bình, chứa hai chất lỏng không tác dụng hóa học với nhau và có các thông số sau:

Sau khi lớp ngăn được phá bỏ, nhiệt độ khi cân bằng của hỗn hợp là t (°C). Biết rằng, \(3\left( {{\text{t}}_{1}}-\text{t} \right)={{\text{t}}_{1}}-{{\text{t}}_{2}}\). Tỉ số \(\frac{{{\text{m}}_{1}}}{{{\text{m}}_{2}}}\) bằng

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 \(28^{\circ} \mathrm{C}\).

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

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

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

Hơ nóng một khối khí trong ống nghiệm có nút đậy kín như hình (1). Sau một khoảng thời gian đun thì nút đậy bị bật ra khỏi ống, nguyên nhân là do nội năng của chất khí

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).

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

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?

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

Trong lĩnh vực công nghệ khí nén, người ta sử dụng điện năng để vận hành máy nén khí, nén một lượng lớn không khí vào một bình kín có vỏ kim loại chắc chắn, gọi là bình tích áp. Bình tích áp được trang bị van đóng mở, kết nối với ống dẫn khí. Ở cuối đường ống, khí nén sẽ cung cấp năng lượng cho các thiết bị như hệ thống phanh ô tô hoặc dụng cụ cơ khí như máy khoan bắt vít dùng trong sửa chữa ô tô, xe máy. Trong quá trình nén khí, động cơ điện liên tục hút không khí từ môi trường bên ngoài để nén vào bình. Khi khí nén được sử dụng để thực hiện các công việc như kích hoạt phanh ô tô hoặc vận hành trục khoan, một phần khí sẽ thoát ra môi trường. Giả sử một người thợ cơ khí sử dụng lượng điện năng để vận hành máy nén khí, máy có thể thực hiện được công 4500 J nén được \(4,2 \mathrm{~m}^{3}\) không khí vào bình tích áp dung tích 300 lít với hiệu suất đạt 88\%.

Một ấm nhôm khối lượng 700 g chứa 2 kg nước ở nhiệt độ 27 °C được đun nóng bằng một bếp điện có công suất không đổi và có 80% nhiệt lượng do bếp cung cấp được dùng vào việc đun nóng ấm nước. Sau 30 phút thì có 400g nước đã hóa hơi ở 100 °C. Biết nhiệt dung riêng của nước và của nhôm lần lượt là 4 200 J/(kg.K) và 880 J/(kg.K). Nhiệt hóa hơi riêng của nước ở 100 °C là \(2,{{3.10}^{6}}\) J/kg. Công suất cung cấp nhiệt của bếp điện bằng

Trường hợp nào dưới đây làm biến đổi nội năng của vật không phải do thực hiện công?