Truyền nhiệt lượng \({6.10^6}J\) cho khí trong một xilanh hình trụ, khí nở ra đẩy pittông chuyển động làm thể tích của khí tăng thêm \(0,5{m^3}\). 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. Độ biến thiên nội năng của khí là:
Trả lời bởi giáo viên
- Gọi tiết diện của xilanh là S (\({m^2}\)) ; quãng đường pittong dịch chuyển là h (m) \( \to \Delta V = S.h\)
- Ta có, công khí thực hiện đẩy pittong là : \(A = F.h\) (1)
- Mặt khác ta lại có áp suất : \(p = \dfrac{F}{S} \to F = p.S\)(2)
- Thay (2) vào (1) ta có : \(A = p.S.h = p.V = {8.10^6}.0,5 = {4.10^6}(J)\)
- Độ biến thiên nội năng của khối khí khi nhận nhiệt lượng \({6.10^6}J\) và thực hiện công \({4.10^6}(J)\)là:
\(\Delta U = A + {\rm{Q = - }}{4.10^6}(J) + {6.10^6}J = {2.10^6}J\)
Hướng dẫn giải:
- Sử dụng công thức tính công: A = F.S với S là quãng đường
- Sử dụng công thức tính áp suất: \(p = \dfrac{F}{S}\)với S là diện tích
- Sử dụng công thức tính độ biến thiên nội năng : \(\Delta U = A + {\rm{Q }}\)