Nhiệt lượng được tính theo biểu thức nào:
Trả lời:
Đáp án đúng: C
Để xác định biểu thức tính nhiệt lượng, chúng ta cần nhớ mối quan hệ cơ bản giữa nhiệt lượng, nhiệt độ và entropy trong quá trình thuận nghịch. Biểu thức vi phân cho nhiệt lượng vô cùng nhỏ (dq) trong một quá trình thuận nghịch là:
**dq = Tds**
Trong đó:
* `dq` là nhiệt lượng vô cùng nhỏ được truyền đi.
* `T` là nhiệt độ tuyệt đối (theo thang Kelvin).
* `ds` là biến thiên entropy vô cùng nhỏ.
Để tính tổng nhiệt lượng `q` được truyền trong một quá trình hữu hạn từ trạng thái có entropy `s1` đến `s2`, chúng ta cần tích phân biểu thức này:
**q = ∫dq = ∫Tds**
Nếu quá trình là đẳng nhiệt (nhiệt độ `T` không đổi), chúng ta có thể đưa `T` ra ngoài dấu tích phân:
**q = T∫ds**
Khi tích phân `ds` từ `s1` đến `s2`, chúng ta được:
**q = T(s2 - s1)**
Bây giờ chúng ta xem xét các phương án:
* **Phương án 1: `q = T.ds`**
Biểu thức này không chính xác. `T.ds` chính là `dq` (nhiệt lượng vô cùng nhỏ), không phải tổng nhiệt lượng `q`. `q` là một đại lượng hữu hạn, không thể bằng một đại lượng vi phân.
* **Phương án 2: `dq = T∫s1s2ds`**
Biểu thức này sai về mặt ký hiệu và ý nghĩa. Vế trái là một đại lượng vô cùng nhỏ (`dq`), trong khi vế phải là một đại lượng hữu hạn (`T` nhân với độ biến thiên entropy hữu hạn `s2 - s1`). Hai vế không nhất quán về đơn vị và bản chất.
* **Phương án 3: `q = T∫s1s2ds`**
Đây là biểu thức chính xác cho việc tính nhiệt lượng `q` trong một quá trình đẳng nhiệt thuận nghịch. Biểu thức này thể hiện tích phân của `Tds` từ trạng thái entropy `s1` đến `s2`, trong đó `T` được xem là hằng số và được đưa ra ngoài dấu tích phân. Kết quả của tích phân này chính là `T(s2 - s1)`, phù hợp với lý thuyết.
* **Phương án 4: `Δq = T(s2 - s1)`**
Về mặt giá trị, `T(s2 - s1)` là công thức đúng để tính nhiệt lượng trong một quá trình đẳng nhiệt thuận nghịch. Tuy nhiên, ký hiệu `Δq` cho tổng nhiệt lượng truyền qua là ít thông dụng hơn so với `q`. Hơn nữa, câu hỏi yêu cầu biểu thức tính toán, và phương án 3 trình bày dưới dạng tích phân (`∫s1s2ds`), thể hiện rõ hơn nguồn gốc và cách tính từ nguyên lý `dq = Tds` trong trường hợp `T` không đổi. Phương án này là kết quả sau khi đã tính tích phân, không phải là biểu thức ban đầu dạng tích phân.
Vì vậy, phương án 3 là biểu thức chính xác và đầy đủ nhất để tính nhiệt lượng theo yêu cầu của câu hỏi.
**Đáp án đúng là C.**
Hệ thống các câu hỏi trắc nghiệm Kỹ thuật Nhiệt dành cho sinh viên đại học, cao đẳng thuộc khối ngành kỹ thuật ôn thi kết thúc học phần hiệu quả.
50 câu hỏi 60 phút





