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
-
Thực hiện công lên một xilanh hình trụ làm thể tích của khí trong xilanh giảm đi 0,250m3. Tính độ biến thiên nội năng của khí. Biết khí truyền ra môi trường xung quanh nhiệt lượng 106J và áp suất của khí là 12.106 N/m2, coi áp suất này không đổi trong suốt quá trình thực hiện công.
-
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?
-
Người ta truyền cho khí trong xy lanh nhiệt lượng 100 J. Khí nở ra sinh công 70 J đẩy pittong lên. Tính biến thiên nội năng của khí.
-
Một máy lạnh có hiệu năng cực đại hoạt động giữa nguồn lạnh ở nhiệt độ là -7oC và nguồn nóng ở nhiệt độ là 47oC. Nếu máy được cung cấp công từ một động cơ điện có công suất 80W thì mỗi giờ máy lạnh có thể lấy đi từ nguồn lạnh một nhiệt lượng là bao nhiêu? Biết rằng máy chỉ cần làm việc 1/3 thời gian nhờ cơ chế điều nhiệt trong máy lạnh.
-
Khí thực hiện công trong quá trình nào sau đây?
-
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
-
Đồ thị bên biểu diễn một quá trình biến đổi trạng thái của khí lý tưởng. Hỏi trong quá trình này Q, A và ∆U phải có giá trị như thế nào?
-
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 di chuyển đều một đoạn 5 cm. Biết lực ma sát giữa pittông và xilanh có độ lớn 20 N. Tính độ biến thiên nội năng của khí
-
Nhờ truyền nhiệt mà 10g H2 ở 27°C dãn nở đẳng áp. Nhiệt độ sau khi dãn là 57°C. Tính công mà khí thực hiện khi giãn
-
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 nhiệt lượng kế bằng nhôm có khối lượng m (kg) ở nhiệt độ t1 = 230C, cho vào nhiệt lượng kế có khối lượng m (kg) nước ở nhiệt độ t2. Sau khi hệ cân bằng nhiệt, nhiệt độ của nước giảm đi 90C. Tiếp tục đổ thêm vào nhiệt lượng kế 2m (kg) một chất lỏng khác (không tác dụng hóa học với nước) ở nhiệt độ t3 = 450C, khi có cân bằng nhiệt lần hai, nhiệt độ của hệ lại giảm đi 100C so với nhiệt độ cân bằng nhiệt lần thứ nhất. Tìm nhiệt dung riêng của chất lỏng đã đổ thêm vào nhiệt lượng kế, biết nhiệt dung riêng của nhôm và của nước lần lượt là c1 = 900 J/kg.K và c2 = 4200 J/kg.K. Bỏ qua sự mất mát nhiệt khác.
-
Công A và nhiệt lượng Q trái dấu với nhau trong trường hợp hệ
-
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 ?
-
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
-
Trong một xilanh chứa một lượng khí có áp suất p = 100N/m2 thể tích V1 = 4m3, nhiệt độ t1= 570C được nung nóng đẳng áp đến nhiệt độ t2 = 870C. Khí dãn nở đẩy pit-tông dịch chuyển đều. Công do khí thực hiện được có độ lớn bằng
-
Để xác định nhiệt độ của một lò nung, người ta đưa vào trong lò một miếng sắt có khối lượng 50g. Khi miếng sắt có nhiệt độ bằng nhiệt độ của lò, người ta lấy ra và thả nó vào một nhiệt lượng kế chứa 900g nước ở nhiệt độ 170C. Khi đó nhiệt độ của nước tăng lên đến 230C, biết nhiệt dung riêng của sắt là 478J/kg.K, của nước là 4180J/kg.K. Bỏ qua sự hấp thụ nhiệt của nhiệt lượng kế. Nhiệt độ của lò
-
Cho hai bình nhiệt lượng kế có vỏ cách nhiệt, mỗi bình này chứa một lượng chất lỏng khác nhau ở nhiệt độ ban đầu khác nhau. Người ta dùng một nhiệt kế lần lượt nhúng vào bình 1 rồi vào bình 2 sau đó lặp lại (chờ đến khi cân bằng nhiệt mới rút nhiệt kế ra) khi đó số chỉ của nhiệt kế tương ứng với các lần trên là \(80^0C, 16^0C, 78^0C, 19^0C\). Coi như bỏ qua sự tỏa nhiệt ra môi trường. Số chỉ của nhiệt kế lần nhúng thứ 5 là bao nhiêu?
-
Theo nguyên lý I nhiệt động lực học, độ biến thiên nội năng là:
-
Khí thực hiện công trong quá trình nào sau đây?
-
Một máy lạnh lí tưởng hoạt động giữa nguồn lạnh 0oC và nguồn nóng 60oC. Tính công suất của động cơ để trong một giờ có thể sản xuất được 1T nước đá 0oC từ nước 20oC. Cho biết nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kg.K và nhiệt nóng chảy của nước đá là \(\lambda = 330kJ/kg\)
