Up5me
Trang chủ > Câu hỏi lẻ > 9KrDEI3Rl8mY

Đề bài

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).

Đáp án:
Đáp án đúng:
2
0
7

Xem lời giải

Phương pháp giải

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:

  • \( \Delta U \) là độ biến thiên nội năng.
  • \( Q \) là nhiệt lượng cung cấp cho hệ.
  • \( A \) là công do hệ thực hiện. Với quá trình đẳng áp, \( A = p\Delta V \), và theo định luật khí lý tưởng, ta có \( A = nR\Delta T \).

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:

  • Khối lượng mol: \( M = 32 \text{ g/mol} \)
  • Số mol khí oxi: \( n = \frac{m}{M} = \frac{16}{32} = 0,5 \text{ mol} \)
  • Hằng số khí lý tưởng: \( R = 8,314 \text{ J/mol.K} \)

Ta có:

  • Nhiệt độ ban đầu: \( T_1 = 300 \text{ K} \)
  • Nhiệt độ sau cùng: \( T_2 = 320 \text{ K} \)

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:

  • Hiểu rõ công thức cho từng quá trình biến thiên nội năng: \( \Delta U = Q - A \), đặc biệt chú ý công thức xác định "A" trong từng loại quá trình khác nhau.
  • Chắc chắn quy đổi đúng số mol khí, thường sử dụng khối lượng mol và khối lượng thực tế đã cho.
  • Các hằng số vật lý cần nhớ như hằng số khí lý tưởng \( R \).
  • Chú ý đơn vị của nhiệt độ luôn ở Kelvin trong các tính toán nhiệt động học.