Nhiệt độ của nước thích hợp để tắm cho trẻ sơ sinh là khoảng 36 °C. Để chuẩn bị được 30 lít nước ở nhiệt độ này, người ta sử dụng hai nguồn nước: một phần là nước đang sôi (100 °C) và phần còn lại là nước ở nhiệt độ 20 °C. Lấy khối lượng riêng của nước là 1 kg/lít; bỏ qua sự thay đổi khối lượng riêng của nước theo nhiệt độ và sự trao đổi nhiệt với môi trường. Khối lượng nước sôi cần dùng để pha 30 lít nước ở 36 °C bằng bao nhiêu kg?

Bài thí nghiệm: Khảo sát định luật I nhiệt động lực học \(\Delta \mathrm{U}=\mathrm{Q}+\mathrm{A}\). Trong đó: \(\Delta \mathrm{U}\) : độ biến thiên nội năng của hệ; Q : nhiệt lượng hệ nhận vào/tỏa ra; A : công mà hệ thực hiện/ nhận.

Dụng cụ thí nghiệm: Một bình kín chứa khí có piston di động, nhiệt kế (thang đo từ \(0^{\circ} \mathrm{C}\) đến \(100^{\circ} \mathrm{C}\) ), áp kế để đo áp suất của khí, Hệ thống gia nhiệt (bếp điện hoặc nguồn nhiệt) công suất 50 W , thước đo độ cao để xác định quãng đường dịch chuyển của piston, đồng hồ bấm giờ.

Cho biết khối lượng piston và diện tích tiết diện của xi lanh \(\mathrm{S}=0,01 \mathrm{~m}^{2}\), hiệu suất cấp nhiệt là \(80 \%\).

Chuẩn bị ban đầu: Đặt piston di động ở trạng thái cân bằng, khí trong bình có thể tích ban đầu \(\mathrm{V}_{1}=1\) lít, nhiệt độ \(\mathrm{t}_{1}=25^{\circ} \mathrm{C}\), và áp suất \(\mathrm{p}_{1}=1 \mathrm{~atm}\). Ta bật nguồn cấp nhiệt. Ghi lại các giá trị \(\mathrm{p}, \mathrm{V}, \mathrm{T}\).

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.

Hệ thức $∆$U = A + Q với A < 0, Q < 0 diễn tả cho quá trình nào của chất khí?

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

Nội năng của một vật là

Một ấm nước được dùng để đun sôi 1,5 lít nước từ nhiệt độ \(25^{\circ} \mathrm{C}\) trong 15 phút. Biết nhiệt dung riêng của nước là \(4190 \mathrm{~J} \cdot \mathrm{~kg}^{-1} \cdot \mathrm{~K}^{-1}\) và hiệu suất của ấm là \(85 \%\). Công suất điện của ấm này bằng bao nhiêu oát \((\mathrm{W})\) (làm tròn kết quả đến hàng đơn vị)?

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.

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.

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).

Nội năng của một vật là

Một động cơ nhiệt hoạt động giữa hai nguồn nhiệt. Nhiệt độ của nguồn nóng là 227 ^oC; nhiệt độ của nguồn lạnh là 27 ^oC. Trong mỗi chu trình, động cơ nhận từ nguồn nóng một nhiệt lượng Q₁ = 1200J.

Công cơ học mà hệ sinh ra trong động cơ nhiệt ứng với hiệu suất cực đại là bao nhiêu?

Khi năng lượng của các phân tử cấu tạo nên vật giảm thì

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

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)?

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?

Một khối khí lý tưởng có thể tích không đổi được nung nóng sao cho áp suất của nó tăng 20%. Nội năng của khối khí sẽ...

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

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 động cơ nhiệt hoạt động giữa hai nguồn nhiệt. Nhiệt độ của nguồn nóng là 227 ^oC; nhiệt độ của nguồn lạnh là 27 ^oC. Trong mỗi chu trình, động cơ nhận từ nguồn nóng một nhiệt lượng Q₁ = 1200J.

Hiệu suất cực đại của động cơ nhiệt là

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?