Nội dung text 1. File đề bài (HS).pdf
Dạng 3: Định luật I của nhiệt động lực học Câu 1(Sở Vĩnh Phúc – TN THPT 2025): Khi truyền nhiệt lượng Q cho khối khí trong một xi lanh hình trụ thì khí dãn nở đẩy pít-tông làm thể tích của khối khí tăng thêm 7,0 lít. Biết áp suất của khối khí là 5 3 10 Pa × và không đổi trong quá trình khí dãn nở. a) Truyền nhiệt lượng Q cho khối khí nên Q 0 < . b) Thể tích khí trong xi lanh là 7,0 lít. c) Độ lớn công mà khối khí thực hiện là 2100 J. d) Nếu trong quá trình này nội năng của khối khí giảm đi 1100 J thì 3 Q 10 J = . Câu 2(Sở Bắc Giang – TN THPT 2025): Một nhóm học sinh đã chuẩn bị các dụng cụ: Ống nghiệm (1), nút bấc có kích thước vừa khít với miệng ống nghiệm (2), đèn cồn (3), giá đỡ thí nghiệm (4) và các điều kiện cần thiết khác để làm thí nghiệm tìm hiểu về mối liên hệ giữa nội năng của một khối khí với năng lượng của các phân tử khí. Bố trí thí nghiệm như hình bên, sau đó dùng đèn cồn hơ nóng ống nghiệm cho đến khi nút bấc bật ra khỏi miệng ống nghiệm. Phát biểu Đúng Sai a) Khi nút bấc chưa bật ra, nhiệt độ không khí trong bình không thay đổi. b) Nút bấc bật ra chứng tỏ động năng của các phân tử không khí trong ống nghiệm tăng lên khi được hơ nóng. c) Nhiệt lượng không khí trong ống nghiệm nhận được từ ngọn lửa đèn cồn chuyển hoàn toàn thành công mà khí thực hiện để làm nút bấc bật ra ngoài. d) Khi nút bấc chưa bật ra, nội năng của không khí trong ống nghiệm tăng. Câu 3(Sở Bình phước – TN THPT 2025): Để tìm hiểu sự truyền năng lượng nhiệt giữa các vật, một nhóm học sinh đã chuẩn bị một số dụng cụ thí nghiệm gồm: một cốc nhôm; một cốc thủy tinh (loại lớn chứa được cốc nhôm); hai nhiệt kế; một bình đựng nước nóng và một bình đựng nước lạnh. Nhóm đã tiến hành hai thí nghiệm như sau: − Thí nghiệm 1: Đổ nước từ bình nước lạnh vào cốc nhôm và cốc thủy tinh rồi dùng hai nhiệt kế đồng thời đo nhiệt độ nước trong hai cốc (lúc t = 0). Sau đó, đặt cốc nhôm vào trong cốc thủy tinh sao cho nước của cốc thủy tinh không tràn vào cốc nhôm, đồng thời đo nhiệt độ nước trong hai cốc và ghi số liệu từ hai nhiệt kế vào các thời điểm cách nhau 1 phút. − Thí nghiệm 2: Đưa cốc nhôm ra khỏi cốc thủy tinh và thay nước trong cốc thủy tinh bằng nước nóng còn nước trong cốc nhôm vẫn giữ nguyên. Đo đồng thời nhiệt độ nước trong hai cốc (lúc t = 0). Sau đó lại đặt cốc nhôm chứa nước lạnh vào cốc thủy tinh chứa nước nóng sao cho Nhiệt kế Cốc thủy tinh Cốc nhôm (cốc nhỏ phía trong)
nước từ cốc thủy tinh không tràn vào cốc nhôm, đồng thời đo nhiệt độ nước trong hai cốc và ghi số liệu từ hai nhiệt kế vào các thời điểm cách nhau 1 phút Kết quả hai lần thí nghiệm: Thời gian (phút) 0 1 2 3 4 5 Nhiệt độ (0C) của cốc nhôm 23 23 23 23 Thí nghiệm 1 Nhiệt độ (0C) của cốc thủy tinh 23 23 23 23 Nhiệt độ (0C) của cốc nhôm 23 40 57 55 53 49 Thí nghiệm 2 Nhiệt độ (0C) của cốc thủy tinh 85 72 61 55 53 49 Dựa vào kết quả thí nghiệm, nhóm học sinh đã đi đến các kết luận: Phát biểu Đúng Sai a) Kết quả thí nghiệm 2 cho thấy khi hai vật tiếp xúc thì năng lượng nhiệt chỉ truyền từ vật có nhiệt độ cao hơn sang vật có nhiệt độ thấp hơn cho đến khi trạng thái cân bằng nhiệt được thiết lập. b) Kết quả thí nghiệm 2 cho thấy ở thời điểm t = 3 phút, nội năng của nước trong cốc nhôm đang tăng. c) Kết quả thí nghiệm 1 cho thấy khi hai vật tiếp xúc ở cùng một nhiệt độ thì không có sự truyền năng lượng nhiệt giữa chúng. d) Kết quả thí nghiệm 2 cho thấy trong phút thứ 2, nước trong cốc thủy tinh đang truyền năng lượng nhiệt cho nước trong cốc nhôm. Câu 4(THPT Lương Thế Vinh Hà Nội lần 1 – TN THPT 2025): Người ta thực hiện công 800 J để nén khí trong xi lanh thì khí truyền ra môi trường xung quanh nhiệt lượng 300 J. Phát biểu Đúng Sai a) Nội năng của khí trong xi lanh là tổng động năng và thế năng của các phân tử khí. b) Áp suất của khối khí trong xi lanh không thay đổi. c) Khí trong xi lanh nhận công A = -800 J. d) Độ biến thiên nội năng của khí trong xi lanh là 500 J. Câu 5(THPT Hậu Lộc 1 Thanh Hóa lần 1 – TN THPT 2025). Người ta truyền cho khí trong xi lanh một nhiệt lượng 300 J. Khí nở ra và thực hiện công 240 J.đẩy pit-tông lên. a. Khối khí trong xi lanh nhật nhiệt lượng là một lượng bằng 300 J. b. Khối khí thực hiện công nên A 0 < và có giá trị là -240 J. c. Biểu thức nguyên lí I nhiệt động lực học trong trường hợp này là Q A U. = - D d. Độ biến thiên nội năng của khí có giá trị là 60 J. Câu 6(THPT Hàm Rồng Thanh Hóa lần 1 – TN THPT 2025). Cung cấp nhiệt lượng 1,5 J cho một khối khí lí tưởng trong một xilanh kín đặt nằm ngang. Chất khí nở ra đẩy pít-tông đi một đoạn 6,0 cm. Biết lực ma sát giữa pít-tông và xilanh có độ lớn là 20,0 N, diện tích tiết diện của pít-tông
Câu 8(THPT Chuyên KHTN HN – TN THPT 2025): Một cylinder thẳng đứng một đầu kín và một đầu hở, bên trong có chứa một lượng khí Hidro. Cylinder được đậy kín nhờ một piston, phía trên piston có một cột chất lỏng như hình vẽ. Hidro được cấp nhiệt chậm, giãn nở đẩy piston di chuyển từ từ. Khi toàn bộ chất lỏng bị tràn ra ngoài thì nhiệt lượng mà Hidro đã nhận được là Q 119 = J. Biết rằng thể tích ban đầu của chất lỏng bằng một nửa thể tích của khí Hidro và bằng thể tích của phần không khí chiếm trong cylinder. Áp suất phụ gây bởi cột chất lỏng này là 0 9 p , với 5 0 2 N 10 m p æ ö = ç ÷ è ø là áp suất khí quyển. Bỏ qua mọi ma sát. Biết nội năng của n mol khí Hidro ở nhiệt độ T là 5 2 U nRT = , với R là hằng số chất khí. a) Quá trình biến đổi trạng thái của chất khí gồm đẳng áp và áp suất giảm. b) Thể tích ban đầu của chất khí là 0,36 lít. c) Công mà chất khí thực hiện trong quá trình trên có độ lớn là 39 J. d) Độ biến thiên nội năng của chất khí trong quá trình trên là 100 J. Câu 9 (THPT VIệt Yên số 2 – TN THPT 2025): Một nhóm học sinh tìm hiểu về mối liên hệ giữa sự thay đổi nội năng của một khối khí xác định và nhiệt độ của nó. Họ đã thực hiện các nội dung sau: (I) Chuẩn bị các dụng cụ: Xilanh có pít-tông và cảm biến nhiệt độ (hình vẽ); (II) Họ cho rằng khi làm thay đổi nội năng của khối khí trong xilanh bằng cách tăng, giảm thể tích thì nhiệt độ của khối khí thay đổi; (III) Họ đã làm thí nghiệm nén khối khí trong xilanh và thu được kết quả là nhiệt độ khối khí tăng lên; (IV) Họ kết luận rằng thí nghiệm này đã chứng minh được nội dung ở (II). a) Việc chuẩn bị xilanh có pít-tông và cảm biến nhiệt độ trong nội dung (1) là một phần của quá trình thực hiện thí nghiệm. b) Nhận định rằng khi làm thay đổi nội năng của khối khí bằng cách thay đổi thể tích sẽ làm nhiệt độ thay đổi là giả thuyết của nhóm học sinh. c) Việc nén khối khí trong xilanh và quan sát nhiệt độ tăng lên đủ để nhóm học sinh kết luận rằng giả thuyết của họ. d) Trong thí nghiệm nén khối khí, nội năng của khối khí tăng là do khối khí đã nhận công từ bên ngoài tác động vào nó.