Title CĐ Bồi dưỡng HSG Vật Lý lớp 10 - Chương 9 - CÔNG- NỘI NĂNG KHÍ LÝ TƯỞNG. CHU TRÌNH VÀ ĐỘNG CƠ NHIỆT.docx ✅

1 CHƯƠNG IX. CÔNG- NỘI NĂNG KHÍ LÝ TƯỞNG CHU TRÌNH VÀ ĐỘNG CƠ NHIỆT IX.1 CÔNG- NỘI NĂNG KHÍ LÝ TƯỞNG 2 IX. 2 CHU TRÌNH -HIỆU SUẤT CHU TRÌNH KHÍ LÝ TƯỞNG 29 IX.3 ĐỘNG CƠ NHIỆT 41 ĐỘNG CƠ DIESEL VÀ ĐỘNG CƠ OTTO 44 MÁY LẠNH- MÁY ĐIỀU HÒA 50 IX.1 LỜI GIẢI CÔNG- NỘI NĂNG KHÍ LÝ TƯỞNG 54 IX. 2 LỜI GIẢI CHU TRÌNH -HIỆU SUẤT CHU TRÌNH KHÍ LÝ TƯỞNG 117 IX.3 LỜI GIẢI ĐỘNG CƠ NHIỆT 154 LỜI GIẢI ĐỘNG CƠ DIESEL VÀ ĐỘNG CƠ OTTO 162 LỜI GIẢI MÁY LẠNH- MÁY ĐIỀU HÒA 171
2 IX.1 CÔNG- NỘI NĂNG KHÍ LÝ TƯỞNG Bài 1. Một khối khí lí tưởng đơn nguyên tử thực hiện quá trình từ trạng thái (1) đến trạng thái (2) mô tả như hình vẽ. Biết: 120 120 3 0,4 PPP VVV     Tính theo OVP,0 nhiệt lượng cung cấp cho khí và nhiệt do khí tỏa ra ở quá trình trên. ĐS: 00000,945;0,75PVPV Bài 2. Một mol khí lý tưởng đơn nguyên tử thực hiện một quá trình biến đổi từ trạng thái 1 có áp suất p 1 = 2atm, thể tích V 1 =1 lít sang trạng thái 2 có áp suất p 2 = 1atm, thể tích V 2 = 3 lít. Đường biểu diễn sự thay đổi của áp suất theo thể tích trong hệ tọa độ (p, V) là một đoạn thẳng. Tính công của khí trong quá trình 1 – 2 và chứng tỏ rằng trong quá trình này khí luôn nhận nhiệt. Biết 1atm ~ 1,013.10 5 Pa. ĐS: 1303,9AJ Bài 3. Một khí lý tưởng có nhiệt dung mol C V đã biết. Hãy tìm nhiệt dung mol của khí này phụ thuộc vào thể tích V trong các trường hợp sau. a. Trường hợp 1: nếu khí thực hiện quá trình có nhiệt độ T phụ thuộc vào thể tích V là 0 V TTe b. Trường hợp 2: nếu khí thực hiện quá trình có áp suất P phụ thuộc vào thể tích V là 0 V PPe Biết rằng 00,,TP là những hằng số.
3 ĐS: a. V R CC V ; b. (1)V R CC V  Bài 4. Một xi-lanh thẳng đứng có tiết diện ngang S chứa 1 mol khí lí tưởng đơn nguyên tử phía dưới một pit-tông nặng có khối lượng M. Có một máy truyền nhiệt được đặt ở phía dưới pit-tông, có thể truyền cho khí một nhiệt lượng q trong mỗi giây. Tại thời điểm ban đầu máy được bật lên. Hãy xác định vận tốc ổn định của pit-tông trong điều kiện áp suất của khí bên dưới pit-tông không đổi và áp suất khí quyển bên ngoài bằng p 0 và khí cách nhiệt hoàn toàn với môi trường bên ngoài. ĐS: 2 5 o q v pSMg  Bài 5. Một ống hình trụ thẳng đứng có thể tích V. Ở phía dưới pít tông khối lượng m, diện tích S, có một lượng khí lý tưởng đơn nguyên tử ở nhiệt độ T 0. Pít tông ở vị trí cân bằng chia ống thành hai nửa bằng nhau. Người ta đun nóng khí từ từ đến khi nhiệt độ khí là 4T 0. Ở phía trên có làm hai vấu để pít tông không bật ra khỏi ống. Hỏi khí trong ống đã nhận được một nhiệt lượng là bao nhiêu? Bỏ qua bề dày pít tông và ma sát giữa pít tông và thành ống. Cho áp suất khí quyển bên ngoài là P 0 và nội năng của một mol khí lý tưởng đơng nguyên tử được tính theo công thức 3 2URT ĐS: 0 11 () 4 mg QPV s Bài 6. Một xi lanh đặt theo phương thẳng đứng, bên trong có một pittông nặng khối lượng M diện tích S có thể trượt không ma sát. Pittông và đáy xilanh được nối với nhau bởi một lò xo có độ cứng k. Trong xilanh có chứa khối khí có khối lượng m với phân tử gam  . a. Hệ thống đặt trong không khí. Ở nhiệt độ T 1 , lò xo giãn ra, pittông cách đáy một khoảng h 1 . Hỏi ở nhiệt độ bao nhiêu pittông cách đáy một khoảng h 2 (h 2 > h 1 )? b. Hệ thống đặt trong chân không. Trong xilanh lúc này chứa 2mol khí lí tưởng đơn
4 nguyên tử ở thể tích V 0 , nhiệt độ 0037tC . Ban đầu, lò xo ở trạng thái không co giãn. Sau đó truyền cho khí một nhiệt lượng Q, thể tích khí lúc này bằng 0 4 3V , nhiệt độ 147 0 C. Biết rằng thành xi lanh cách nhiệt, R = 8,31J/mol.K. Tìm nhiệt lượng đã truyền cho khối khí? ĐS: a. 122221 1 Thkh Thh hmR   ; b. 4695,15.QJ Bài 7. Để Xác định bằng thực nghiệm tỷ số giữa nhiệt dung riêng đắng áp và nhiệt dung riêng đẳng tích  = C P /C V , người ta lấy một lượng khí m nào đó, có thể tích và áp suất ban đầu là V và p. Nung nóng khí lên hai lần nhờ một dây mayso có dòng điện chạy qua trong cùng thời gian như nhau. Lần đầu giữ cho thể tích V không đổi, áp suất tăng lên đến p 1 . Sau đó, từ trạng thái ban đầu, cho khí giãn nở đẳng áp đến thể tích V 2 . Hãy xác định  theo số liệu nhận được. Chất khí trong thí nghiệm được coi là lý tưởng. ĐS: 1 2 /1 /1 pp VV   Bài 8. Một gam hỗn hợp khí He và 2H ở trạng thái ban đầu có nhiệt độ là 00t= 27C và thể tích là 0V . Người ta nén đoạn nhiệt khối khí này đến các thể tích V khác nhau và đo nhiệt độ ngay sau mỗi lần nén. Kết quả thu được, được ghi trên bảng sau: 0/VV 1,5 2,0 3,0 4,0 0 tC 95 151 247 327 Cho biết He = 4; H = 1. Hãy xác định: 1. Khối lượng của He và 2H trong hỗn hợp ấy. 2. Công dùng để nén đoạn nhiệt khối khí ấy đến thể tích 0V = 4 V . ĐS: 1. Trong 1 g hỗn hợp có 1 g 3 khí 2H và 2 g 3 khí He.