Bài tập về các nguyên lí của nhiệt động lực học có lời giải chi tiết

Tài liệu Bài tập các nguyên lí của nhiệt động lực học gồm nội dung chính sau:

· Phương pháp giải

– Tóm tắt lý thuyết ngắn gọn Các nguyên lí của nhiệt động lực học.

1. Ví dụ minh họa

– Gồm 8 ví dụ minh họa đa dạng có đáp án và lời giải chi tiết Bài tập các nguyên lí của nhiệt động lực học.

2. Bài tập tự luyện

– Gồm 22 bài tập tự luyện có đáp án và lời giải chi tiết giúp học sinh tự rèn luyện cách giải các dạng Bài tập các nguyên lí của nhiệt động lực học.

Mời các quý thầy cô và các em học sinh cùng tham khảo và tải về chi tiết tài liệu dưới đây:

Bài tập các nguyên lí của nhiệt động lực học (ảnh 1)

Bài tập các nguyên lí của nhiệt động lực học

I. Nguyên lí I nhiệt động lực học.

1. Nguyên lý

− Cách phát biểu 1: Độ biến thiên nội nàng của hệ bàng tồng đại số nhiệt lượng và công mà hệ nhận được: ΔU = Q + A

− Cách phát biểu 2: Nhiệt lượng truyền cho hệ làm tăng nội năng của hệ và biến thành công mà hệ sinh ra

Vậy ΔU = A + Q

Qui ước dấu:

ΔU > 0: nội năng tăng; ΔU < 0: nội năng giảm.

A > 0: hệ nhận công; A < 0: hệ thực hiện công.

Q > 0: hệ nhận nhiệt; Q < 0: hệ truyền nhiệt.

2. Áp dụng nguyên lý 1 nhiệt động lực học cho khí lý tưởng

a. Nội năng của khí lý tưởng: Chỉ bao gồm tổng động năng cùa chuyển động hồn loạn của phần tử có trong khí đó u = f(T)

b. Công cùa khí

+ Công khi biến thiên ΔV : A = P. ΔV

+ Công được biểu diễn bằng diện tích hình thang cong

II. Nguyên lí II nhiệt động lực học.

1. Nguyên lý 2:

− Nhiệt không tự động truyền từ một vật sang một vật nóng hơn

− Không thể thực hiện được một động cơ vĩnh cửu loại hai

2. Động cơ nhiệt:

Thiết bị biến đổi nhiệt thành công

− Động cơ nhiệt gồm ba bộ phận chính: Nguồn nóng, nguồn lạnh và tác nhân sinh công

− Tác nhân nhận nhiệt lượng Qi từ nguồn nóng biến một phần thành công A và tỏa nhiệt còn lại Q₂ cho nguồn lạnh: A = Q₁ − Q₂

− Hiệu suất: $H = \frac{A}{Q_{1}} = \frac{Q_{1} - Q_{2}}{Q_{1}}$

3. Máy lạnh: Máy lạnh là thiết bị lấy nhiệt từ một vật truyền sang một vật khác nóng hơn nhờ thực hiện công

Hiêu suất: $H = \frac{Q_{2}}{A} = \frac{Q_{2}}{Q_{1} - Q_{2}}$

VÍ DỤ MINH HỌA

Câu 1. Một động cơ nhiệt mỗi giây nhận từ nguồn nóng nhiệt lượng 3,2.10⁴J đồng thời nhường cho nguồn lạnh 2,8.104J. Tính hiệu suất của động cơ.

Lời giải:

$H = \frac{|A|}{Q} = \frac{|Q_{1} - Q_{2}|}{Q} = \frac{3, {2.10}^{4} - 2, {8.10}^{4}}{3, {2.10}^{4}} = \frac{1}{8} \Rightarrow H = 12, 5 %$

Câu 2. Cho một bình kín có dung tích coi như không đổi, chứa 14g N₂ở áp suất lΔtm và t = 27°C. Khí được đun nóng, áp suất tăng gấp 5 lần. Nội năng của khí biến thiên lượng là bao nhiêu? Lấy C_N = 0,75KJ/ kg.K.

Lời giải:

Vì dung tích khối đổi nên V không đổi → A = 0 → ΔU = Q

Vì quá trình đẳng tích ta có: T₂ = 1500K → Q = m.CΔT = 12432J

Câu 3. Khí khi bị nung nóng dã tăng thố tích 0,02m³ và nội năng biến thiên lượng 1280J. Nhiệt lượng đã truyền cho khí lcà bao nhiêu? Biết quá trình là quá trình đẳng áp ở áp suất 2.10⁵Pa.

Lời giải:

Ta có: A = pΔV = 2.10⁵.0.02 = 4000(J)

→ ΔU = Q + A → Q = 1280 + 4000 = 5280(J)

Xem thêm

Bài liên quan:

Leave a Comment Hủy