Đáp án: C

Nội năng của vật là dạng năng lượng bao gồm động năng phân tử (do các phân tử chuyển động nhiệt) và thế năng phân tử (do các phân tử tương tác với nhau). U = W_đpt­ + W_tpt

Động năng phân tử W_đpt phụ thuộc vào nhiệt độ

Thế năng phân tử W_tpt phụ thuộc và thể tích.

Số đo độ biến thiên của nội năng trong quá trình truyền nhiệt gọi là nhiệt gọi là nhiệt lượng (còn gọi tắt là nhiệt) ∆U = Q . Vậy phát biểu C sai.

Chọn D.

Có hai cách làm thay đổi nội năng:

+ Thực hiện công

Ví dụ: Làm nóng miếng kim loại bằng ma sát, cọ xát vật lên mặt bàn

+ Truyền nhiệt

Ví dụ: làm nóng miếng kim loại bằng cách nhúng vào nước nóng, làm lạnh vật, đốt nóng vật

Chọn A.

Đun nóng nước bằng bếp làm biến đổi nội năng qua cách truyền nhiệt.

Chọn C.

Do các phân tử chuyển động không ngừng nên chúng có động năng. Động năng phân tử phụ thuộc vào vận tốc của phân tử. Nhiệt độ thay đổi thì vận tốc phân tử thay đổi, nhiệt độ càng cao thì các phân tử chuyển động càng nhanh và hổn loạn, mà động năng của phân tử là thành phần của nội năng, do đó nội năng phụ thuộc vào nhiệt độ.

→Nhiệt độ của vật giảm khi các nguyên tử, phân tử cấu tạo nên vật chuyển động chậm lại.

Chọn A.

Nhiệt độ của vật phụ thuộc vào động năng phân tử của các phân tử và khoảng cách giữa các phân tử cấu tạo nên vật. Mặt khác động năng phân tử lại phụ thuộc vào khối lượng, vận tốc phân tử.

Chọn B.

Một viên bi bằng thép rơi xuống đất mềm: đã có sự biến đổi nội năng do chuyển hóa cơ năng thành.

Chọn C.

Khi trời lạnh, ta xoa hai bàn tay vào nhau tức là ta đã thực hiện công làm cho bàn tay ấm lên.

Chọn A.

Nhiệt lượng trao đổi trong quá trình truyền nhiệt: Q = m.c.∆t

trong đó:  c là nhiệt dung riêng của chất cấu tạo nên vật (J/kg.K); m là khối lượng của vật.

    ∆t = t₂ – t₁ là độ biến thiên nhiệt độ; t₁ là nhiệt độ ban đầu; t₂ là nhiệt độ sau.

→ Q không phụ thuộc vào thời gian truyền nhiệt

Đáp án: C

Nội năng của vật là dạng năng lượng bao gồm động năng phân tử (do các phân tử chuyển động nhiệt) và thế năng phân tử (do các phân tử tương tác với nhau). U = W_đpt­ + W_tpt

Động năng phân tử W_đpt phụ thuộc vào nhiệt độ

Thế năng phân tử W_tpt phụ thuộc và thể tích.

Số đo độ biến thiên của nội năng trong quá trình truyền nhiệt gọi là nhiệt gọi là nhiệt lượng (còn gọi tắt là nhiệt) ∆U = Q . Vậy phát biểu C sai.

Chọn B.

Nhiệt lượng thu vào:

Q_thu = Q_n + Q_Al  = m_n.c_n.(t – t₁) + m_Al.c_Al.(t – t₁)

       = 2,75.4190.(60 – t₁) + 0,35.880.(60 – t₁) = 709830 – 11830,5t₁.

Mặt khác 709830 – 11830,5t₁ = 650000 ⟹ t₁ = 5,1 ^oC

Chọn B.

Nhiệt lượng của một chất: Q = m.c.∆t

trong đó:  c là nhiệt dung riêng của chất cấu tạo nên vật (J/kg.K); m là khối lượng của vật.

    ∆t = t₂ – t₁ là độ biến thiên nhiệt độ; t₁ là nhiệt độ ban đầu; t₂ là nhiệt độ sau.

Do vậy, trong trường hợp chất nhận nhiệt và giảm nhiệt độ thì Q > 0 và ∆t < 0 → c < 0

Chọn D.

Nhiệt lượng tỏa ra:

Q_tỏa = Q_n = m_n.c_n.(t₁ – t_cb) = 20.10^-3.4200.(100 – 37,5) = 5250 J.

Nhiệt lượng thu vào:

Q_thu = m_x.c_x.(t_cb­ - t_x) = (m_hh – m_n).c_x.(t_cb­ - t_x) = (140 – 20).10^-3.c_x.(37,5 – 20)= 2,1.c_x

Cân bằng nhiệt: Q_tỏa = Q_thu ⟺ 5250 = 2,1.c_x ⟹ c_x = 2500 J/kg.K

Chọn A.

Gọi t là nhiệt độ cân bằng của hệ.

Nhiệt lượng mà nước thu vào cho đến khi cân bằng nhiệt:

       Q₁ = m₁.c₁. Δt₁

Nhiệt lượng mà bình nhôm thu vào cho đến khi cân bằng nhiệt:

       Q₂ = m₂.c₂.Δt₂

Nhiệt lượng miếng sắt tỏa ra cho đến khi cân bằng nhiệt:

       Q₃ = m₃.c₃.Δt₃

Tổng nhiệt lượng thu vào bằng nhiệt lượng tỏa ra: Q₁ + Q₂ = Q₃

     ↔ (m₁.c₁ + m₂.c₂)Δt₁ = m₃.c₃.Δt₃

Thay số ta được:

       (0,118.4,18.10³ + 0,5.896).(t - 20) = 0,2.0,46.10³ .(75 - t)

       ↔ 941,24.(t – 20) = 92.(75 – t)  ↔ 1033,24.t = 25724,8

       => t = 24,9^oC.

Vậy nhiệt độ cân bằng trong bình là t ≈ 24,9^oC

Chọn B.

Nhiệt lượng mà nước thu vào cho đến khi cân bằng nhiệt:

Q₁ = m₁.c₁. Δt₁

Nhiệt lượng mà bình nhiệt lượng kế đồng thu vào cho đến khi cân bằng nhiệt:

Q₂ = m₂.c₂.Δt₂

Nhiệt lượng miếng kim loại tỏa ra cho đến khi cân bằng nhiệt:

Q₃ = m₃.c₃.Δt₃

Tổng nhiệt lượng thu vào bằng nhiệt lượng tỏa ra: Q₁ + Q₂ = Q₃

     ↔ (m₁.c₁ + m₂.c₂).Δt₁ = m₃.c₃.Δt₃

Thay số ta được: (lấy c_nước = c₁ = 4,18.10³ J/(kg.K) )

       (0,21.4,18.10³ + 0,128.0,128.10³).(21,5 – 8,4) = 0,192.c₃.(100 – 21,5)

→ c_3­  = 0,78.10³ J/(kg.K)

Vậy nhiệt dung riêng của chất làm miếng kim loại là 0,78.10³ J/(kg.K)

Chọn A.

Nguyên lí I nhiệt động lực học: Độ biến thiên nội năng của vật bằng tổng công và nhiệt lượng mà vật nhận được: ∆U = A + Q

Qui ước dấu:

+  Q > 0 vật nhận nhiệt lượng

+ Q < 0 vật truyền nhiệt lượng

+ A > 0 vật nhận công

+ A < 0 vật thực hiện công

Chọn C.

Khi trời lạnh, ta xoa hai bàn tay vào nhau cho ấm lên đây là cách làm thay đổi nội năng do thực hiện công.

Chọn D.

Nguyên lí I nhiệt động lực học: Độ biến thiên nội năng của vật bằng tổng công và nhiệt lượng mà vật nhận được: ∆U = A + Q

⟹ Q = ∆U - A = ∆U + A’, với A’ = - A là công mà hệ sinh ra.

⟹ Nhiệt lượng mà hệ nhận được sẽ chuyển hóa thành độ biến thiên nội năng của hệ và công mà hệ sinh ra.

Hoặc: A = ∆U – Q = ∆U + Q’, với Q’ là nhiệt lượng mà hệ tỏa ra.

⟹ Công mà hệ nhận được bằng tổng đại số của độ biến thiên nội năng của hệ với nhiệt lượng mà hệ truyền cho môi trường xung quanh.

Chọn D.

Nguyên lí I nhiệt động lực học: Độ biến thiên nội năng của vật bằng tổng công và nhiệt lượng mà vật nhận được: ∆U = A + Q

Vì khí nhận nhiệt nên Q > 0, khi nhận công nên A > 0.

Chọn A.

+ Q > 0 vật nhận nhiệt lượng

+ Q < 0 vật truyền nhiệt lượng

+ A > 0 vật nhận công

+ A < 0 vật thực hiện công

⟹ Công A và nhiệt lượng Q trái dấu với nhau trong trường hợp hệ tỏa nhiệt và nhận công.

Chọn A.

∆U = 0 trong trường hợp hệ biến đổi theo chu trình.

Chọn C.

Nguyên lí I nhiệt động lực học: ∆U = A + Q

∆U = Q ⟺ A = 0 ⟺ quá trình đẳng tích (hệ không sinh công).

Chọn B.

Theo định luật bảo toàn động lượng: mv = (m + m’)v ⟹ v’ = v/2.

Độ hao hụt cơ năng:

Nếu lượng cơ năng này hoàn toàn dùng làm hệ nóng lên thì:

Chọn A.

Ta thấy quá trình 1-2 trên đồ thị p-V là quá trình nén đẳng nhiệt → Q = 0 và khí nhận công A > 0

→ ∆U = A + Q = A > 0

Chọn B.

Từ đồ thị ta thấy quá trình (4) – (1) là quá trình đẳng tích → chất khí không thwucj hiện công trong quá trình này.

Chọn B.

Áp dụng công thức nguyên lí I NĐLH: ∆U = A + Q

Vì chất khí thực hiện công nên A = -p.∆V = -1,5.10⁵.(60.10^-3 – 40.10^-3) = 3000J.

Khis tăng nội năng một lượng là 4,28 J nên ∆U = 4,28 J

Do đó: Q = ∆U - A = 4,28 + 3000 = 3004,28J.

Chọn B.

Áp dụng công thức nguyên lí I NĐLH: ∆U = A + Q

Vì chất khí thực hiện công và xi lanh cách nhiệt nên A = -2000 J, Q = 0

Do đó: ∆U = A + Q = - 2000 + 0 = - 2000 J

Chọn C.

Nội năng của khối khí tăng 10J khi truyền cho khối khí một nhiệt lượng 30J

→ ∆U = 10J và Q = 30J

Mặt khác: ∆U = A + Q → A = ∆U – Q = 10 – 30 = -20J < 0 → khối khí sinh công 20J

Chọn C.

Gọi S là diện tích tiết diện thẳng của xilanh, h là quãng đường pittông dịch chuyển, P là áp suất khí trong xilanh, ta có:

Công mà chất khí thực hiện có độ lớn là:

A = F.h = P.S.h = P.ΔV = 8.10⁶.0,5 = 4.10⁶ J.

Vì chất khí thực hiện công và nhận nhiệt nên: Q > 0, A < 0

Ta có: ΔU = A + Q = - 4.10⁶ + 6.10⁶ = 2.10⁶ (J)

Vậy độ biến thiên nội năng của khí là ΔU = 2.10⁶ (J)

Chọn A.

Quá trình làm thay đổi nội năng không có sự thực hiện công gọi là quá trình truyền nhiệt.

Chọn A.

Nhiệt lượng mà một lượng chất rắn hoặc lỏng thu vào hay toả ra khi nhiệt độ thay đổi được tính theo công thức: Q = m.c.∆t.

Trong đó: Q - là nhiệt lượng thu vào hay tỏa ra (J)

m - là khối lượng (kg)

c - là nhiệt dung riêng của chất J/ (kg.K)

∆t - là độ biến thiên nhiệt độ (°C hoặc °K)

⟹ Nhiệt lượng trao đổi trong quá trình truyền nhiệt không phụ thuộc vào thời gian truyền nhiệt.

Chọn A.

Trong quá trình nén khí đẳng nhiệt thì thể tích giảm nên khối khí nhận công.

Chọn C.

Số đo độ biến thiên nội năng trong quá trình truyền nhiệt là nhiệt lượng. Do vậy phát biểu C là sai.

Chọn B.

Nhiệt lượng của một chất: Q = m.c.∆t

trong đó: 

    c là nhiệt dung riêng của chất cấu tạo nên vật (J/kg.K); m là khối lượng của vật.

    ∆t = t₂ – t₁ là độ biến thiên nhiệt độ; t₁ là nhiệt độ ban đầu; t₂ là nhiệt độ sau.

Do vậy, trong trường hợp chất nhận nhiệt và giảm nhiệt độ thì Q > 0 và ∆t < 0 → c < 0

Chọn A.

Nguyên lí I nhiệt động lực học: Độ biến thiên nội năng của vật bằng tổng công và nhiệt lượng mà vật nhận được: ∆U = A + Q

Vì khí tỏa nhiệt nên Q < 0, khi sinh công nên A < 0.

Chọn B.

Dựa vào đồ thị ta thấy từ (1) sang (2), thể tích của khối khí tăng, áp suất tăng nên khối khí sinh công.

Áp suất tăng, nhiệt độ tăng nên khối khí nhận nhiệt.

Chọn A.

Vì 3 - 4 là quá trình đẳng tích (do đồ thị là đường thẳng có đường kéo dài đi qua O trong đồ thị p-T) nên:

Chọn A.

Theo nguyên lí I nhiệt động lực học: Q = ∆U - A = ∆U + A’

(Q: Nhiệt lượng mà hệ nhận được, A’ là công mà hệ sinh ra, ∆U: độ biến thiên nội năng)

Giai đoạn 1-2: V tăng (khí dãn nở) => khí sing công (A’ > 0).

Mặt khác, tích pV tăng => T tăng => U > 0.

Do đó Q > 0. Vậy khí nhận nhiệt, sinh công

Gia đoạn 2-3: Quá trình đẳng tích, p giảm. T giảm: khí tỏa nhiệt, không sinh hoặc nhận công.

Giai đoạn 3-1: Quá trình đẳng áp, V giảm, T giảm: chất khí nhận công, tỏa nhiệt.