Trong một xilanh kín có chứa 16 g khí oxi. Cung cấp cho khối khí trong xilanh một nhiệt lượng 291 J thì nó dãn nở đẳng áp, nhiệt độ tăng từ 300 K đến 320 K. Độ biến thiên nội năng của khối khí bằng …….. J (làm tròn tới một chữ số thập phân).
Lời giải chi tiết
Trước tiên, chúng ta cần nhắc lại công thức biến thiên nội năng cho quá trình đẳng áp:
\( \Delta U = Q - A \)
Trong đó:
Thay vào công thức tính công:
\( \Delta U = Q - nR\Delta T \)
Bước tiếp theo chúng ta cần xác định số mol khí và hằng số khí \( R \).
Khí oxi có:
Ta có:
Độ biến thiên nhiệt độ: \( \Delta T = T_2 - T_1 = 320 - 300 = 20 \text{ K} \)
Thay các giá trị vừa tính vào công thức của \( \Delta U \):
\( \Delta U = Q - nR\Delta T = 291 - 0,5 \times 8,314 \times 20 \)
\( \Delta U = 291 - 83,14 \)
\( \Delta U = 207,86 \text{ J} \) (làm tròn thành \( 207,9 \text{ J} \)).
Vậy độ biến thiên nội năng của khối khí bằng \( 207,9 \text{ J} \).
Chú ý khi giải
Khi giải bài tập, học sinh cần chú ý: