Dạng bài áp dụng Nguyên lí I NĐLH.

1. Bài tập mẫu

Bài 1: một bình kín chứa 2g khí lý tưởng ở 200C được đun nóng đẳng tích để áp suất khí tăng lên 2 lần. 

a. Tính nhiệt độ của khí sau khi đun. 

b. Tính độ biến thiên nội năng của khối khí, cho biết nhiệt dung riêng đẳng tích khí là 3 12,3.10 J/kg.K 

Giải:

 a. Trong quá trình đẳng tích thì:    p1/T1 = p2/T2, 

nếu áp suất tăng 2 lần thì áp nhiệt độ tăng 2 lần, vậy: T2 = 2T1 = 2.(20 + 273) = 586K,

 suy ra t2 = 3130C 

b. Theo nguyên lý I thì: ΔU = A + Q

 ΔU = Q = mc (t2 – t1) = 7208J   do đây là quá trình đẳng tích nên A = 0, 

Vậy ΔU = Q = 7208J.

2. Bài tập vận dụng

Bài 2: Một lượng khí ở áp suất 2.104 N/m2 có thể tích 6 lít. Được đun nóng đẳng áp khí nở ra và có thể tích 8 lít. Tính: 

a.Công do khí thực hiện

   b.Độ biến thiên nội năng của khí. Biết khi đun nóng khí nhận được hiệt lượng 100 J 

Bài 3 : Một hệ chất khí chịu tác dụng của bên ngoài thực hiện hai quá trình khác nhau:

a. Ngoại lực tác dụng công 150J lên hệ, truyền nhiệt lượng 50J cho hệ.

b. Hệ thực hiện công 100J và nhận nhiệt lượng 60J.

   Tính độ biến thiên nội năng của hệ trong từng quá trình?

Bài 4 : Một khối khí có áp suất p = 100N/m2 thể tích V1 = 2m3 nhiệt độ t1 = 270C được nung nóng đẳng áp đến nhiệt độ t2 = 870C. Tính công của khí thực hiện được?

Một lượng khí ở áp suất 2.104 N/m2 có thể tích 6 lít. Được đun nóng đẳng áp khí nở ra và có thể tích 8 lít.  

a.Công do khí thực hiện là bao nhiêu?

b. Hãy tính độ biến thiên nội năng của khí. Biết khi đun nóng khí nhận được nhiệt lượng 100 J

Bài 5: Một khối khí có áp suất p = 100N/m2 thể tích V1 = 4m3, nhiệt độ t1 = 270C được nung nóng đẳng áp đến nhiệt độ t2 = 870C. Tính công do khí thực hiện.

Một lượng khí lí tưởng biến đổi theo 3 quá trình biểu diễn ở hình bên. Điền những con số vào chỗ trống trong bảng sau đây:

TRẮC NGHIỆM

Câu 1: Hệ thức nào sau đây phù hợp với quá trình làm lạnh khí đẳng tích ? 

A. ΔU = A với A > 0  B. ΔU = Q với Q > 0 C. ΔU = A với A < 0 D. ΔU = Q với Q <0

Câu 2:Hệ thức ΔU =  Q là hệ thức của nguyên lý I nhiệt động lực học 

A. Áp dụng cho quá trình đẳng áp B. Áp dụng cho quá trình đẳng nhiệt 

C. Áp dụng cho quá trình đẳng tích  D. Áp dụng cho cả ba quá trình trên

Câu 3: 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 ? 

A. ΔU = -600 J B. ΔU = 1400 J C. ΔU = - 1400 J D. ΔU = 600 J  

Câu 4: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 đi 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 : 

A. ΔU = 0,5 J B. ΔU = 2,5 J C. ΔU = - 0,5 J      D. ΔU =  -2,5 J 

Câu 5:Nguyên lí I nhiệt động lực học được diễn tả bởi công thức với quy ước  

A. Q > 0 : hệ truyền nhiệt. B. A < 0 : hệ nhận công.

C. Q < 0 : hệ nhận nhiệt. D. A > 0 : hệ nhận công. 

Câu 6: Chọn phát biểu đúng. 

A. Trong quá trình đẳng tích, nhiệt lượng mà chất khí nhận được dùng làm tăng nội  năng và thực hiện công. 

B. Độ biến thiên nội năng của vật bằng tổng công và nhiệt lượng mà vật nhận được. 

C. Động cơ nhiệt chuyển hóa tất cả nhiệt lượng nhận được thành công cơ học. 

D. Nhiệt có thể tự truyền từ vật lạnh sang vật nóng. 

Câu 7: Câu nào sau đây nói về nội năng là đúng

A. Nội nănh là nhiệt lượng

B. Nội năng của A lớn hơn nội năng của B thì nhiệt độ của A cũng lớn hơn nhiệt độ của B

C. Nội năng của vật chỉ thay đổi trong quá trình truyền nhiệt, không thay đổi trong quá trình thực hiện công

D. Nội năng là một dạng năng lượng.

Câu 8: Nội năng của hệ sẽ như thế nào nếu hệ tỏa nhiệt và sinh công?

A. Không đổi. B. Chưa đủ điều kiện để kết luận.

C. Giảm. D. Tăng. 

Câu 9: Nội năng của hệ sẽ như thế nào nếu hệ nhận nhiệt và nhận công ?

A. Không đổi. B. Chưa đủ điều kiện để kết luận.     C. Giảm.                   D. Tăng. 

Câu 10:Định luật, nguyên lí vật lý nào cho phép giải thích hiện tượng chất khí nóng lên khi bị nén nhanh (ví dụ không khí bị nén trong chiếc bơm xe đạp)? 

A. Định luật bảo toàn cơ năng                              B. Nguyên lí I nhiệt động lực học.

C. Nguyên lí II nhiệt động lực học. D. Định luật bảo toàn động lượng.

Câu 11: Trong quá trình chất khí truyền nhiệt và nhận công thì A và Q trong biểu thức phải có giá trị nòa sau đây ?

A. Q < 0, A > 0 B. Q < 0, A < 0 C. Q > 0, A > 0     D. Q > 0, A < 0

Câu 12: Trong quá trình chất khí nhận nhiệt và sinh công thì A và Q trong biểu thức phải có giá trị nòa sau đây ?

A. Q < 0, A > 0 B. Q > 0, A < 0 C. Q > 0, A > 0     D. Q < 0, A < 0.

Câu 13: Trong các hệ thức sau, hệ thức nào biểu diễn cho quá trình nung nóng đẳng tích một lượng khí ?

A. U = 0 B. U = Q C. U = A + Q D. U = A.

Câu 14:Trong một chu trình của động cơ nhiệt lí tưởng, chất khí thực hiện một công bằng 2.103 J và truyền cho nguồn lạnh một nhiệt lượng bằng 6.103 J. Hiệu suất của động cơ đó bằng 

A. 33% B. 80% C. 65% D. 25%

Câu 15:Trường hợp nào dưới đây làm biến đổi nội năng không do thực hiện công? Chọn câu trả lời đúng:

A. Khuấy nước B. Đóng đinh   C. Nung sắt trong lò       D. Mài dao, kéo

Câu 16: Chọn phát biểu đúng. 

A. Độ biến thiên nội năng của một vật là độ biến thiên nhiệt độ của vật đó. 

B. Nội năng gọi là nhiệt lượng. 

C. Nội năng là phần năng lượng vật nhận được hay mất bớt đi trong quá trình truyền nhiệt. 

D. Có thể làm thay đổi nội năng của vật bằng cách thực hiện công. 

Câu 17:Trong các hệ thức sau, hệ thức nào biểu diễn cho quá trình nung nóng khí trong bình kín khi bỏ qua sự nở vì nhiệt của bình ?

A. U = 0 B. U = A + Q C. U = Q D. U = A

Câu 18:Trong quá trình chất khí nhận nhiệt và nhận công thì A và Q trong biểu thức   phải có giá trị nòa sau đây ?

A. Q > 0, A < 0 B. Q > 0, A > 0 C. Q < 0, A < 0   D. Q < 0, A > 0

Câu 19: Hệ thức với A > 0, Q < 0 diễn tả cho quá trình nào của chất khí?

A. Nhận công và tỏa nhiệt. B. Nhận nhiệt và sinh công.

C. Tỏa nhiệt và nội năng giảm. D. Nhận công và nội năng giảm.

Câu 20: Trường hợp nào dưới đây ứng với quá trình đẳng tích khi nhiệt độ tăng?

A. U = Q ; Q > 0 B. U = A + Q ; A > 0, Q > 0.

C. U = A ; A > 0 D. U = A - Q ; A < 0, Q > 0.

Câu 21:Nội năng của một vật là:

A. tổng năng lượng mà vật nhận được trong quá trình truyền nhiệt và thực hiện công. 

B. nhiệt lượng mà vật nhận được trong quá trình truyền nhiệt.  

C. tổng động năng và thế năng của các phân tử cấu tạo nên vật. 

D. tổng động năng và thế năng của vật. 

Câu 22: Phát biểu nào sau đây phù hợp với nguyên lí II nhiệt động lực học ?

A. Độ tăng nội năng của vật bằng tổng công và nhiệt lượng mà vật nhận được.

B. Động cơ nhiệt chuyển hoá tất cả nhiệt lượng nhận được thành công cơ học.

C. Nhiệt lượng không thể truyền từ một vật sang vật nóng hơn.

D. Nhiệt lượng truyền cho vật làm tăng nội năng của vật và biến thành công mà vật thực hiện được.

Câu 23: Chọn phát biểu sai. 

A. Đơn vị của nhiệt lượng cũng là đơn vị của nội năng. 

B. Một vật lúc nào cũng có nội năng, do đó lúc nào cũng có nhiệt lượng. 

C. Nhiệt lượng là số đo độ biến thiên nội năng của vật trong quá trình truyền nhiệt. 

D. Nhiệt lượng không phải là nội năng. 

Câu 25: Câu nào sau đây nói về nội năng là không đúng?

A. Nội năng là một dạng năng lượng.

B. Nội năng có thể chuyển hoá thành các dạng năng lượng khác

C. Nội năng là nhiệt lượng.

D. Nội năng của một vật có thể tăng thêm hoặc giảm đi.

Câu 26: Trong quá trình chất khí truyền nhiệt và sinh công thì A và Q trong biểu thức phải có giá trị nào sau đây?

A. Q < 0, A > 0 B. Q > 0, A < 0 C. Q > 0, A > 0 D. Q < 0, A < 0

Câu 27:Trong quá trình biến đổi đẳng tích thì hệ 

A. nhận công và nội năng tăng B. nhận nhiệt và nội năng tăng.

C. nhận nhiệt và sinh công D. nhận công và truyền nhiệt.

Câu 28:Thực hiện công 100J để nén khí trong xylanh và khí truyền ra môi trường một nhiệt lượng 20J. Kết luận nào sau đây là đúng

A. Nội năng của khí tăng  80J. B. Nội năng của khí tăng 120J. 

C. Nội năng của khí giảm 80J. D. Nội năng của khí giảm 120J. 

Câu 29: Người ta thực hiện công 100J lên một khối khí và truyền cho khối khí một nhiệt lượng 40J. Độ biến thiên nội năng của khí là  

A. 60J và nội năng giảm B. 140J và nội năng tăng.

C. 60J và nội năng tăng D. 140J và nội năng giảm. 

Câu 30: Chất khí trong xy lanh nhận nhiệt hay tỏa nhiệt một lượng là bao nhiêu nếu như thực hiện công 40J lên khối khí và nội năng khối khí tăng thêm 20J ? 

A. Khối khí tỏa nhiệt 20J B. Khối khí nhận nhiệt 20J

C. Khối khí tỏa nhiệt 40J D. Khối khí nhận nhiệt 40J 

Câu 31: Người ta thực hiện một công 100J để nén khí trong xylanh. Biết rằng nội năng của khí tăng thêm 10J. Chọn kết luận đúng.

A. Khí truyền ra môi trường xung quanh nhiệt lượng là 110J

B. Khí nhận nhiệt là 90J.

C. Khí truyền ra môi trường xung quanh nhiệt lượng 110J.

D. Khí truyền ra môi trường xung quanh nhiệt lượng 90J.

Câu 32: Chất khí trong xy lanh nhận nhiệt hay tỏa nhiệt một lượng là bao nhiêu nếu như thực hiện công 170J lên khối khí và nội năng khối khí tăng thêm 170J ?

A. Khối khí nhận nhiệt 340J               B. Khối khí nhận nhiệt 170J. 

C. Khối khí tỏa nhiệt 340J                     D. Khối khí không trao đổi nhiệt với môi trường. 

Câu 33: Trong quá trình đẳng tích, nội năng của khí giảm 10J. Chọn kết luận đúng. 

A. Khí nhận nhiệt 20J và sinh công J     B. Khí truyền nhiệt 20J và nhận công 10J. 

C. Khí truyền sang môi trường xung quanh nhiệt lượng 10J      D. Khí nhận nhiệt lượng là 10J. 

Câu 34: Người ta thực hiện công 100J để nén khí trong một xylanh. Biết khí truyền sang môi trường xung quanh nhiệt lượng 20J. Độ biến thiên nội năng của khí là

A. 80J B. 120J C. -80J D. -120J

Câu 35: Nội năng của khối khí tăng 10J khi truyền cho khối khí một nhiệt lượng 30J. Khi đó khối khí đã  

A. sinh công là 40J. B. nhận công là 20J. C. thực hiện công là 20J.     D. nhận công là 40J. 

Câu 36: Người ta truyền cho khí trong xylanh nhiệt lượng 100J. Khí nở ra thực hiện công 70J đẩy píttông lên. Độ biến thiên nội năng của khí là

A. -30J B. 170 C. 30J D. -170J.

Câu 37: Nguyên lí I nhiệt động lực học được biểu diễn bằng công thức . Quy ước nào sau đây là đúng

A. A > 0 : hệ thực hiện công B. Q < 0 : hệ nhận nhiệt.

C. A > 0 : hệ nhận công D. ΔU > 0 : nội năng của hệ giảm.