Up5me
Trang chủ > Câu hỏi lẻ > xlarQIufXrYG

Đề bài

Người ta cung cấp nhiệt lượng 1,5 J cho chất khí đựng trong một xilanh đặt nằm ngang. Chất khí nở ra, đẩy pít-tông đi một đoạn 5 cm. Biết lực ma sát giữa pít-tông và xilanh có độ lớn là 20 N. Độ biến thiên nội năng của chất khí là

0,5 J.
-1 J.
1,5 J.
Đáp án đúng: A

Xem lời giải

Phương pháp giải

Lời giải chi tiết

Để giải quyết bài toán này, ta cần sử dụng công thức liên hệ giữa nhiệt lượng cung cấp, công thực hiện và sự thay đổi nội năng của hệ trong nhiệt động lực học:

\[ \Delta U = Q - A \]

Trong đó:

  • \( \Delta U \) là độ biến thiên nội năng của chất khí.
  • \( Q \) là nhiệt lượng cung cấp cho chất khí (ở đây là 1,5 J).
  • \( A \) là công thực hiện bởi chất khí, tính bằng \( A = F \times d \), với \( F \) là lực ma sát và \( d \) là quãng đường pít-tông di chuyển.

Ở đây, \( F = 20 \text{ N} \) và \( d = 5 \text{ cm} = 0,05 \text{ m} \), do đó công thực hiện bởi chất khí là:

\[ A = 20 \times 0,05 = 1 \text{ J} \]

Sau đó, ta áp dụng công thức trên để tính \( \Delta U \):

\[ \Delta U = 1,5 - 1 = 0,5 \text{ J} \]

Vậy độ biến thiên nội năng của chất khí là 0,5 J.

Đáp án đúng là: A. 0,5 J.

Chú ý khi giải

  • Phải xác định đúng các đại lượng trong công thức \( \Delta U = Q - A \), đặc biệt là công A. Công có thể là công của ngoại lực, công chống lại ma sát hoặc công do khí thực hiện.
  • Đảm bảo đơn vị của các đại lượng thống nhất trước khi tính toán (ví dụ: chuyển từ cm sang m đối với quãng đường).
  • Lưu ý dấu của nhiệt lượng và công: nhiệt lượng vào hệ dương, ra khỏi hệ âm; công thực hiện bởi hệ dương, thực hiện lên hệ âm.