Người ta đốt nóng cho dãn nở đẳng áp 20 g ôxi ở áp suất 2,8 at và nhiệt độ 27 oC đến thể tích 8 lít. Cho ôxi có μ = 32g/mol, lấy R = 8,31J/mol.K, nhiệt dung riêng đẳng áp Cp = 0,91.103 J/kg.K; 1at = 9,81.104N/m2. Độ biến thiên nội năng của khí trong quá trình dãn nở là:
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sai+ Ở trạng thái cuối ta có:
+ Thể tích: V2 = 8.10-3 m3
+ Áp suất: p = 2,8 at = 2,8.9,81.104 N/m2.
Mặt khác:
\( P{V_2} = \frac{m}{M}R{T_2} \to {T_2} = \frac{{P{V_2}M}}{{mR}} = \frac{{{{2,8.9,81.10}^4}{{.8.10}^{ - 3}}.32}}{{20.8,31}} = {423,1^0}K\)
+ Công của khí sinh ra khi dãn nở trong quá trình đẳng áp:
\(A=p\Delta V=P(V_2-V_1)=pV_2-pV_1\)
+ Chú ý rằng:
\( P{V_1} = \frac{m}{M}R{T_1};P{V_2} = \frac{m}{M}R{T_2} \to A = \frac{m}{M}R{T_2} - \frac{m}{M}R{T_1} = \frac{m}{M}R({T_2} - {T_1}) = \frac{{20}}{{32}}.8,31(423,1 - 300) = 639,35J\)
+ Độ biến thiên nội năng: ∆U = A + Q
Với quy ước dấu, khí sinh công A < 0, nhận nhiệt Q > 0.
Trong đó:
\(Q=mC_p(T_2-T_1)=20.10^{-3}.0,91.10^3(423,1-300)=2240,42J\)
+ Độ biến thiên nội năng của khí trong quá trình dãn nở là:
\(\Delta U =Q-A=2240,42-639,35=1601,07J\)
Câu hỏi liên quan
-
Một mol khí lí tưởng ở 300K được nung nóng đẳng áp đến nhiệt độ 350K, nhiệt lượng đã cung cấp cho quá trình này là 1000J. Sau đó khi được làm lạnh đẳng tích đến nhiệt độ ban đầu và cuối cùng nén đẳng nhiệt để đưa về trạng thái đầu. Độ biến thiên nội năng trong quá trình đẳng tích là?
-
Một lượng khí lí tưởng chứa trong một xilanh có pit-tông chuyển động được. Các thông số trạng thái ban đầu của khí là 20 dm3; 2.105 kPa; Khí được làm lạnh theo một quá trình đẳng áp tới khi thể tích còn 16 dm3. Tính công mà chất khí thực hiện được. Chọn đáp án đúng.
-
Hiệu suất của động cơ nhiệt H được xác định bằng:
-
Một động cơ nhiệt lý tưởng hoạt động giữa hai nguồn nhiệt 100oC và 25,4oC, thực hiện công 2kJ. Phải tăng nhiệt độ của nguồn nóng lên bao nhiêu để hiệu suất động cơ đạt 25%?
-
Trong một bình cách nhiệt dung tích 100l có chứa 5g khí hidro và 12g khí oxy ở nhiệt độ t0 = 20oC. Xác định áp suất trong bình sau khi đốt cháy hỗn hợp trên, biết rằng khi tạo thành một mol nước thì tỏa ra một nhiệt lượng Q0 = 2,4.105J. Cho nhiệt dung riêng đẳng tích của khí hidro và nước lần lượt là C1 = 14,3kJ/kg.K và C2 = 2,1kJ/kg.K. Chọn đáp án đúng.
-
Ta có ΔU = Q + A, Với ΔU là độ tăng nội năng, Q là nhiệt lượng vật nhận được, A là công vật nhận được. Hỏi khi vật thực hiện 1 quá trình đẳng áp thì điều nào sau đây là không đúng?
-
Một lượng khí lí tưởng thực hiện quá trình đẳng áp 1 – 2 rồi đẳng nhiệt 2 – 3 (Hình 33.1). Trong mỗi đoạn, khí nhận công hay sinh công?
-
Một mol khí lí tưởng thực hiện chu trình 1 – 2 – 3 – 4 – 1 như hình VI.2. Nhiệt độ T3 có giá trị bằng
.PNG)
-
Nhiệt độ của không khí trong căn phòng rộng 80 m3 là 17 oC. Sau khi sưởi ấm nhiệt độ của phòng là 27 oC. Tính công mà không khí của căn phòng sinh ra khi dãn đẳng áp ở áp suất 105 Pa.
-
Một mol khí lí tưởng ở 300 (K) được nung nóng đẳng áp đến nhiệt độ 350 (K), nhiệt lượng đã cung cấp cho quá trình này là 1000 (J). Sau đó khí được làm lạnh đẳng tích đến nhiệt độ ban đầu và cuối cùng nén đẳng nhiệt để đưa về trạng thái đầu. Độ biến thiên trong quá trình đẳng tích là
-
Người ta thực hiện công 1000 J để nén khí trong một xilanh. Tính độ biến thiên của khí, biết khí truyền ra môi trường xung quanh nhiệt lượng 400 J?
-
ΔU = Q là hệ thức của nguyên lí I áp dụng cho
-
Một lượng không khí nóng được chứa trong một xilanh cách nhiệt đặt nằm ngang có pit-tông có thể dịch chuyển được. Không khí nóng dãn nở đẩy pit-tông dịch chuyển. Giả sử không khí nhận thêm được nhiệt lượng 10 000 J và công thực hiện thêm được một lượng là 1 500 J. Hỏi nội năng của không khí biến thiên một lượng bằng bao nhiêu ?
-
Khí bị nung nóng đã tăng thể tích 0,02 m3 và nội năng biến thiên là 1280J. Nhiệt lượng đã truyền cho khí là bao nhiêu? Biết quá trình đẳng áp ớ áp suất 2.105 Pa.
-
Quy ước về dấu nào sau đây phù hợp với công thức \(\Delta U = A + Q \) của nguyên lí I NĐLH ?
-
Phát biểu nào sau đây phù hợp với nguyên lí II nhiệt động lực học ?
-
Công thức mô tả đúng nguyên lí I của nhiệt động lực học là
-
Một mol khí lí tưởng ở 300K được nung nóng đẳng áp đến nhiệt độ 350K, nhiệt lượng đã cung cấp cho quá trình này là 1000J. Sau đó khi được làm lạnh đẳng tích đến nhiệt độ ban đầu và cuối cùng nén đẳng nhiệt để đưa về trạng thái đầu. Qúa trình đẳng tích nhận hay tỏa ra 1 nhiệt lượng bao nhiêu?
-
Người ta truyền cho khí trong xilanh nhiệt lượng 100J. Khí nở ra thực hiện công 70J đẩy pittông lên. Độ biến thiên nội năng của khí là
-
Một khối khí có áp suất p = 100N/m2 thể tích V1 = 4m3, nhiệt độ t1 = 270C được nung nóng đẳng áp đến nhiệt độ t2= 870C. Tính công do khí thực hiện.
