Xem toàn bộ tài liệu Lớp 10: tại đây
- Giải Vật Lí Lớp 10
- Sách Giáo Khoa Vật Lý 10
- Sách Giáo Viên Vật Lí Lớp 10
- Giải Vật Lí Lớp 10 Nâng Cao
- Sách giáo khoa vật lý 10 nâng cao
- Sách Giáo Viên Vật Lí Lớp 10 Nâng Cao
- Sách Bài Tập Vật Lí Lớp 10
- Sách Bài Tập Vật Lí Lớp 10 Nâng Cao
Giải Sách Bài Tập Vật Lí 10 – Bài 33 : Các nguyên lí của nhiệt động lực học giúp HS giải bài tập, nâng cao khả năng tư duy trừu tượng, khái quát, cũng như định lượng trong việc hình thành các khái niệm và định luật vật lí:
Bài 33.1, 33.2, 33.3 trang 79 Sách bài tập Vật Lí 10:
33.1. Công thức nào sau đây mô tả đúng nguyên lí I của NĐLH ?
A. ΔU = A – Q. B. ΔU = Q-A.
C. A = ΔU – Q. D. ΔU = A + Q.
33.2. Quy ước về dấu nào sau đây phù hợp với công thức AU = A + Q của nguyên lí I NĐLH ?
A. Vật nhận công : A < 0 ; vật nhận nhiệt: Q < 0.
B. Vật nhận công : A > 0 ; vật nhận nhiệt: Q > 0.
C. Vật thực hiện công : A < 0 ; vật truyền nhiệt: Q > 0.
D. Vật thực hiện công : A > 0 ; vật truyền nhiệt: Q < 0.
33.3. Với quy ước dấu đúng trong câu trên thì công thức nào sau đây mô tả không đúng quá trình truyền nhiệt giữa các vật trong hệ cô lập ?
A. Qthu = Qtoả B. Qthu + Qtoả = 0
C. Qthu = – Qtoả D. |Qthu | = |Qtoả|
Lời giải:
33.1: Chọn đáp án D
33.2: Chọn đáp án B
33.3: Chọn đáp án A
Bài 33.4, 33.5 trang 80 Sách bài tập Vật Lí 10:
33.4. Nếu thực hiện công 676 J để nén đẳng nhiệt một lượng khí thì độ biến thiên nội năng của khí và nhiệt lượng khí toả ra trong quá trình này là :
A. ΔU = 676 J ; Q’ = 0. B. ΔU = 0 ; Q’ = 676 J.
C. ΔU = 0 ; Q’ = -676 J. D. ΔU = -676 J ; Q’ = 0.
33.5. Ta có ΔU = Q – A, với ΔU là độ tăng nội năng, Q là nhiệt lượng hệ nhận được, -A là công hệ thực hiện được. Hỏi khi hệ thực hiện một quá trì đẳng áp thì điều nào sau đây là đúng ?
A. Q phải bằng 0.
B. A phải bằng 0.
C. ΔU phải bằng 0.
D. Cả Q, A và ΔU đều phải khác 0.
Lời giải:
33.4: Chọn đáp án B
33.5: Chọn đáp án D
Bài 33.6 trang 80 Sách bài tập Vật Lí 10: Hình 33.1 biểu diễn một quá trình biến đổi trạng thái của khí lí tưởng. Hỏi trong quá trình này Q, A và ΔU phải có giá trị như thế nào ?
A. ΔU > 0 ; Q = 0 ; A > 0.
B. ΔU = 0 ; Q > 0 ; A < 0.
C. ΔU = 0 ; Q < 0 ; A > 0.
D. ΔU < 0 ; Q > 0 ; A < 0.
Lời giải:
Chọn đáp án A
Bài 33.7 trang 80 Sách bài tập Vật Lí 10: Một lượng không khí nóng được chứa trong một xilanh cách nhiệt đặt nằm ngang có pit-tông có thể dịch chuyển được. Không khí nóng dãn nở đẩy pit-tông dịch chuyển.
a) Nếu không khí nóng thực hiện một công có độ lớn là 4 000 J, thì nội năng của nó biến thiên một lượng bằng bao nhiêu ?
b) Giả sử không khí nhận thêm được nhiệt lượng 10 000 J và công thực hiện thêm được một lượng là 1 500 J. Hỏi nội năng của không khí biến thiên một lượng bằng bao nhiêu ?
Lời giải:
a) Vì xilanh cách nhiệt nên Q = 0. Do đó :
ΔU = A = -4 000 J
b) ΔU = A’ + Q’= -(4 000 + 1 500) + 10 000
ΔU = 4 500 J
Bài 33.8 trang 80 Sách bài tập Vật Lí 10: Một bình nhiệt lượng kế bằng thép khối lượng 0,1 kg chứa 0,5 kg nước ở nhiệt độ 15oC. Người ta thả một miếng chì và một miếng nhôm có tổng khối lượng 0,15 kg và nhiệt độ 100oC vào nhiệt lượng kế. Kết quả là nhiệt độ của nước trong nhiệt lượng kế tăng lên đến 17oC. Xác định khối lượng của miếng chì và miếng nhôm.
Cho biết nhiệt dung riêng của chì là 127,7 J/(kg.K), của nhôm là 836 J/(kg.K), của sắt là 460 J/(kg.K), của nước là 1 280 J/(kg.K). Bỏ qua sự mất mát nhiệt ra bên ngoài.
Lời giải:
Độ lớn của nhiệt lượng toả ra và nhiệt lượng thu vào :
Qtoả = c1m1(t2– t) + c2m2(t2– t) = c1m1(t2– t) + c2(M – m1)(t2 – t) (1)
Qthu = cm(t – t1) + c0m0(t – t) (2)
Từ (1) và (2) dễ dàng tính được :
m1 = 0,104 kg = 104 g ; m2 = 0,046 kg = 46 g.
Bài 33.9 trang 81 Sách bài tập Vật Lí 10: Một viên đạn bằng đồng bay với vận tốc 500 m/s tới xuyên qua một tấm gỗ. Khi vừa ra khỏi tấm gỗ, vận tốc của viên đạn là 300 m/s. Hỏi nhiệt độ của viên đạn tăng lên bao nhiêu khi nó bay ra khỏi tấm gỗ.
Biết nhiệt dung riêng của đồng là 386 J/(kg.K). Coi toàn bộ cơ năng khi va chạm đều chuyển hoá thành nhiệt làm nóng viên đạn.
Lời giải:
Khi bay qua tấm gỗ, viên đạn sinh công A’ để thắng công cản của tấm gỗ và chuyển thành nhiệt Q làm nóng viên đạn :
Q = A’ (1)
Ta có: A’ = mv12/2 – mv22/2 (2)
Q = mc(t2 – t1) = mcΔt
Từ (1), (2), (3) tính được : Δt ≈ 207oC.
Bài 33.10 trang 81 Sách bài tập Vật Lí 10: Một lượng khí lí tưởng chứa trong một xilanh có pit-tông chuyển động được. Các thông số trạng thái ban đầu của khí là : 0,010 m3; 100 kPa ; 300 K. Khí được làm lạnh theo một quá trình đẳng áp tới khi thể tích còn 0,006 m3.
a) Vẽ đường biểu diễn quá trình biến đổi trạng thái trong hệ toạ độ (p,V).
b) Xác định nhiệt độ cuối cùng của khí.
c) Tính công của chất khí.
Lời giải:
a) Xem hình 33.1G.
b) T2 = V2T1/V1 = 0,006.300/0,01 = 180K
c) A = pΔV = 105(0,01 – 0,006)
A = 400 J.
Bài 33.11 trang 81 Sách bài tập Vật Lí 10: Người ta cung cấp nhiệt lượng 1,5 J cho chất khí đựng trong một xilanh đặt nằm ngang. Chất khí nở ra, đẩy pit-tông đi một đoạn 5 cm. Tính độ biến thiên nội năng của chất khí. Biết lực ma sát giữa pit-tông và xilanh có độ lớn là 20 N.
Lời giải:
Độ lớn của công chất khí thực hiện để thắng lực ma sát: A = Fl
Vì chất khí nhận nhiệt lượng và thực hiện công nên :
ΔU = Q – Fl = 1,5 – 20.0,05 = 0,5 J