Vật lí 10

Lý thuyết kèm bài tập các nguyên lý nhiệt động lực học đầy đủ chi tiết nhất – Bài 33 Vật lý 10

Kiến thức lý thuyết và bài tập về các nguyên lý nhiệt động lực học luôn là nỗi lo sợ của nhiều học sinh học Vật lý 10 nói riêng và Vật lý THPT nói chung. Biết được điều đó, hôm nay HocThatGioi sẽ gửi đến các bạn bài viết Lý thuyết kèm bài tập các nguyên lý nhiệt động lực học đầy đủ chi tiết nhất – Bài 33 Vật lý 10 để bạn đọc có thể nắm vững kiến thức này nhé! Khám phá ngay thôi!

Lý thuyết kèm bài tập các nguyên lý nhiệt động lực học đầy đủ chi tiết nhất - Bài 33 Vật lý 10
Lý thuyết kèm bài tập các nguyên lý nhiệt động lực học đầy đủ chi tiết nhất – Bài 33 Vật lý 10

I. Lý thuyết các nguyên lý nhiệt động lực học

1. Nguyên lí I nhiệt động lực học

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

Từ phát biểu ta cũng dễ dàng suy ra được công thức:

Công thức
\Delta U=A+Q
Trong đó:
A là công (J)
Q là nhiệt lượng (J)
\Delta U là độ biến thiên nội năng (J)

Quy ước dấu như sau:

  • \Delta U >0: nội năng tăng
  • \Delta U <0: nội năng giảm
  • Q > 0: Hệ nhận nhiệt lượng
  • Q < 0: Hệ truyền nhiệt lượng
  • A > 0: Hệ nhận công
  • A < 0: Hệ thực hiện công

Lưu ý:

Lý thuyết kèm bài tập các nguyên lý nhiệt động lực học đầy đủ chi tiết nhất - Bài 33 Vật lý 10 4

2. Nguyên lí II nhiệt động lực học

2.1 Quá trình thuận nghịch và không thuận nghịch

  • Quá trình thuận nghịch là quá trình vật tự trở về trạng thái ban đầu mà không cần đến sự can thiệp của vật khác.
  • Quá trình không thuận nghịch là quá trình vật không thể tự quay về trạng thái ban đầu, nếu muốn xảy ra theo chiều ngược lại thì phải cần đến sự can thiệp của vật khác.

Ví dụ:

  • Bình đựng nước nóng không thể tự lấy nhiệt lượng mà nó đã truyền cho không khí để nóng lên như cũ được ⇒ Quá trình truyền nhiệt là quá trình không thuận nghịch
  • Hòn đá rơi từ độ cao h1 sau khi chạm đất nảy lên đến độ cao h2 ⇒ Sự chuyển hóa giữa cơ năng và nội năng là quá trình không thuận nghịch

2.2 Nguyên lí II nhiệt động lực học

Cách phát biểu của Clau – di – út: Nhiệt không thể tự truyền từ một vật sang vật nóng hơn

Cách phát biểu của Các – nô: Động cơ nhiệt không thể chuyển hóa tất cả nhiệt lượng nhận được thành công cơ học

2.3 Hiệu suất của động cơ nhiệt

Ta có công thức hiệu suất của động cơ nhiệt như sau:

Công thức
H=\frac{|A|}{Q_1 }=\frac{|Q_1-Q_2|}{Q_1}<1
Trong đó:
Q_1 là nhiệt lượng lấy từ nguồn nóng (J)
Q_2 là nhiệt lượng lấy từ nguồn lạnh (J)
A là công có ích của động cơ (J)
H là hiệu suất của động cơ nhiệt (%)

=> Xem thêm 10 bài tập nguyên lý 1 nhiệt động lực học có đáp án hay nhất

II. Bài tập các nguyên lý nhiệt động lực học

Bài 1 trang 179

Phát biểu và viết hệ thức của nguyên lí I NĐLH. Nêu tên, đơn vị và quy ước dấu của các đại lượng trong hệ thức.
    Hướng dẫn giải:

    Lý thuyết kèm bài tập các nguyên lý nhiệt động lực học đầy đủ chi tiết nhất - Bài 33 Vật lý 10 5

    Bài 2 trang 179

    Phát biểu nguyên lí II NĐLH.
      Hướng dẫn giải:
      Nguyên lí II nhiệt động lực học: Nhiệt không thể tự truyền từ một vật sang vật nóng hơn.
      Cách phát biểu khác: Động cơ nhiệt không thể chuyển hóa tất cả nhiệt lượng nhận được thành công cơ học.

      Bài 3 trang 179

      Trong các hệ thức sau, hệ thức nào diễn tả quá trình nung nóng khi trong một bình kín khi bỏ qua sự nở vì nhiệt của bình?

      Bài 4 trang 180

      Trong quá trình chất khí nhận nhiệt và sinh công thì Q và A trong hệ thức \Delta U = A + Q phải có giá trị nào sau đây?

      Bài 5 trang 180

      Trường hợp nào sau đây ứng với quá trình đẳng tích khi nhiệt độ tăng?

      Bài 6 trang 180

      Người ta thực hiện công 100 J để nén khí trong một xilanh. Tính độ biến thiên nội năng của khí, biết khí truyền ra môi trường xung quanh nhiệt lượng 20 J.
        Áp dụng công thức nguyên lí I NĐLH: \Delta U = A + Q
        Vì chất khí nhận công (khí bị nén) và truyền nhiệt nên A > 0, Q < 0
        Do đó : \Delta U = A + Q = 100 – 20 = 80 J.

        Bài 7 trang 180

        Người ta truyền cho khí trong xilanh nhiệt lượng 100 J. Khí nở ra thực hiện công 70 J đẩy pit-tông lên. Tính độ biến thiên nội năng của khí.
          Hướng dẫn giải:
          Khí trong xilanh nhận được nhiệt lượng => Q > 0.
          Khí thực hiện công => A < 0
          Độ biến thiên nội năng của khí trong xilanh là:
          \Delta U = A + Q = 100 – 70 = 30J.

          Bài 8 trang 180

          Khi truyền nhiệt lượng 6.10^6 J cho khí trong một xilanh hình trụ thì khí nở ra đẩy pit-tông lên làm thể tích của khí tăng thêm 0,50 m^3. Tính độ biến thiên nội năng của khí. Biết áp suất của khí là 8.10^6 N/m^2 và coi áp suất này không đổi trong quá trình khí thực hiện công.
            Hướng dẫn giải:

            Lý thuyết kèm bài tập các nguyên lý nhiệt động lực học đầy đủ chi tiết nhất - Bài 33 Vật lý 10 6

            Như vậy, bài viết về Lý thuyết kèm bài tập các nguyên lý nhiệt động lực học đầy đủ chi tiết nhất – Bài 33 Vật lý 10 của HocThatGioi đến đây đã hết. Qua bài viết, hy vọng sẽ giúp các bạn tiếp thu được kiến thức bổ ích. Đừng quên Like và Share để HocThatGioi ngày càng phát triển nhé. Cuối cùng, cảm ơn tất cả các bạn đã theo dõi hết bài viết và chúc các bạn học tốt.

            Bài viết khác liên quan đến Cơ Sở Của Nhiệt Động Lực Học
            Back to top button
            Close