Đăng nhập Đăng ký

ID: 18969

Nhận biết (M1)
(1) Định nghĩa cơ năng của một chất điểm. Nêu nội dung của định luật bảo toàn cơ năng. Định nghĩa năng lượng, các dạng năng lượng. Phát biểu định luật bảo toàn năng lượng.
(2) Một khối khí lý tưởng lưỡng nguyên tử gồm $\displaystyle n=1,0 \mathrm{~mol}$ thực hiện chu trình $\displaystyle 1-2-3-1$ được biểu diễn trên đồ thị ( $\displaystyle p, V$ ) như hình vẽ. Quá trình $\displaystyle 1 \rightarrow 2$ là quá trình dãn nở đẳng áp làm thể tích tăng gấp đôi $\displaystyle \left(V_{2}=2 V_{1}\right)$ . Quá trình $\displaystyle 2 \rightarrow 3$ là làm lạnh đẳng tích làm áp suất giảm một nửa $\displaystyle \left(p_{3}=0,5 p_{1}\right)$ . Quá trình $\displaystyle 3 \rightarrow 1$ là quá trình nén theo một đường thẳng để đưa khối khí về trạng thái ban đầu. Biết nhiệt độ của khối khí tại trạng thái 1 là $\displaystyle T_{1}=300 \mathrm{~K}$ . Tính tổng công mà khối lượng khí này đã sinh ra trong toàn bộ chu trình và nhiệt lượng khối khí đã tỏa ra môi trường trong quá trình $\displaystyle 2 \rightarrow 3$ .

Đáp án đúng:
1) Lý thuyết Cơ học.
) Cơ năng và định luật bảo toàn cơ năng:
+ Định nghĩa cơ năng: Cơ năng của một chất điểm chuyển động trong trường lực thế được định nghĩa là tổng động năng và thế năng của chất điểm đó. Biểu thức $\displaystyle W=W_{\mathrm{d}}+W_{\mathrm{t}}$ ;
+ Định luật bảo toàn cơ năng: Khi chất điểm chuyển động trong một trường lực thế và chỉ chịu tác dụng của các lực thế (không có lực ma sát hay lực cản phi thế sinh công), thì cơ năng của chất điểm được bảo toàn. Biểu thức $\displaystyle W=W_{\mathrm{d}}+W_{\mathrm{t}}=$ const.
) Năng lượng và định luật bảo toàn năng lượng:
+ Năng lượng: Là thước đo chung, đại diện cho mức độ vận động và tương tác của các dạng vật chất;
+ Các dạng năng lượng: Tương ứng với mỗi hình thức vận động của vật chất có một dạng năng lượng cụ thể. Ví dự: Cơ năng (vận động cơ học), Nội năng (vận động nhiệt), Điện từ năng (vận động của trường điện từ), Quang năng (bức xạ ánh sáng), Hóa năng, Năng lượng hạt nhân...;
+ Định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng: Năng lượng không tự nhiên sinh ra và cũng không tự nhiên mất đi, nó chỉ chuyển hóa từ dạng này sang dạng khác hoặc truyền từ vật này sang vật khác. Tổng năng lượng của một hệ cô lập luôn luôn được bảo toàn.
2) Bài tập Nhiệt học.
) Tính các thông số trạng thái:
+ Tại trạng thái 1: Nhiệt độ $\displaystyle T_{1}=300 \mathrm{~K}$ ;
+ Tại trạng thái 2: $\displaystyle p_{2}=p_{1}, V_{2}=2 V_{1}$ . Quá trình $\displaystyle 1 \rightarrow 2$ đẳng áp nên $\displaystyle \frac{V_{1}}{T_{1}}=\frac{V_{2}}{T_{2}} \Rightarrow T_{2}= 2 T_{1}=600 \mathrm{~K} ;$
+ Tại trạng thái 3: $\displaystyle V_{3}=V_{2}=2 V_{1}, p_{3}=0,5 p_{1}$ . Quá trình $\displaystyle 2 \rightarrow 3$ đẳng tích nên $\displaystyle \frac{p_{2}}{T_{2}}=\frac{p_{3}}{T_{3}} \Rightarrow T_{3}=0,5 T_{2}=300 \mathrm{~K}$ .
) Công khối khí sinh ra trong chu trình:
+ Trên đồ thị ( $\displaystyle p, V$ ), công sinh ra trong một chu trình có độ lớn bằng diện tích của hình phẳng khép kín (tam giác vuông 1-2-3);
+ Do chu trình diễn biến theo chiều kim đồng hồ, khối khí sinh công dương;
+ Công sinh ra là $\displaystyle A^{\prime}=\frac{1}{2}\left(V_{2}-V_{1}\right)\left(p_{2}-p_{3}\right)=\frac{1}{2}\left(2 V_{1}-V_{1}\right)\left(p_{1}-0,5 p_{1}\right)=\frac{1}{2} V_{1} \cdot 0,5 p_{1}=$
$\displaystyle 0,25 p_{1} V_{1}$
+ Theo phương trình trạng thái $\displaystyle p_{1} V_{1}=n R T_{1}$ , ta có $\displaystyle A^{\prime}=0,25 n R T_{1}=0,25 \cdot 1,0 \cdot 8,31$ . $\displaystyle 300=623,25(\mathrm{~J})$ .
*) Nhiệt lượng tỏa ra trong quá trình $\displaystyle 2 \rightarrow 3$ :
+ Khí lý tưởng lưỡng nguyên tử có số bậc tự do $\displaystyle i=5$ , nhiệt dung mol đẳng tích $\displaystyle C_{V}=\frac{i}{2} R=2,5 R ;$
+ Nhiệt lượng khí trao đổi là $\displaystyle Q_{23}=n C_{V}\left(T_{3}-T_{2}\right)=1,0 \cdot 2,5 \cdot 8,31 \cdot(300-600)= -2,5 \cdot 8,31 \cdot 300=-6232,5(\mathrm{~J}) ;$
+ Khí tỏa ra môi trường nhiệt lượng có độ lớn $\displaystyle \left|Q_{23}\right|=6232,5(\mathrm{~J})$ .
Giải thích đáp án:
.

để xem lời giải của câu hỏi này

Câu hỏi cùng chủ đề

Chưa có câu hỏi