Vật lí Bài tập nhiệt học lớp 10

[Votka Ina _Pehh]

[TẶNG BẠN] TRỌN BỘ Bí kíp học tốt 08 môn
Chắc suất Đại học top - Giữ chỗ ngay!!

ĐĂNG BÀI NGAY để cùng trao đổi với các thành viên siêu nhiệt tình & dễ thương trên diễn đàn.

Tình hình là mình cần làm mấy bài sau để chuẩn bị kiểm tra mà thấy mơ hồ quá ai biết thì giải giúp mình:

1. Ba bình kín có thể tích V1=22,4 lít, V2=2V1, V3=3V1 thông với nhau nhưng cách nhiệt với nhau.
Ban đầu các bình có chứa khí nitơ lý tưởng ở cùng nhiệt độ T0=273K và áp suất p0= 1atm.Người ta hạ nhiệt độ bình (1) xuống T1=T0/2, nâng nhiệt độ bình 2 lên T2=2T0 và bình 3 lên T3=3T0. Bỏ qua thể tích các ống nối.
a. Tính áp suất cuối cùng của khí
b.Tính khối lượng khí trong bình (2) ứng với nhiệt độ T2 và áp suất cuối cùng.

2.Xi lanh kín hai đầu đặt thẳng đứng, bên trong có một pit-tông cách nhiệt chia xilanh thành hai phần, mỗi phần chứa cùng một lượng khí ở nhiệt độ T1=400K, áp suất p2 của xilanh nằm dưới pittông gấp 2 lần áp suất p1 của phần trên. Hỏi cần nung nóng khí ở phần dưới đến nhiệt độ T2 bằng bao nhiêu để thể tích khí trong hai phần xi lanh bằng nhau?

3.Với một khí lí tưởng có n= 3mol người ta tiến hành một chu trình gồm hai quá trình đẳng tích và hai quá trình đẳng áp. Biết tỉ số áp suất ở hai quá trình đẳng là α=5/4 , tỉ số thể tích ở hai quá trình đẳng tích là ß= 6/5 và hiệu giữa nhiệt độ cực đại và cực tiểu của chu trình là ⌂T=150K. Tính độ lớn của công mà khí thực hiện trong một chu trình. Lấy R=8,31 J/mol.K

4.Một xi lanh kín hình trụ chiều cao h, tiết diện S= 100cm2 đặt thẳng đứng. Xi lanh được chia làm hai phần nhờ một pittông cách nhiệt khối lượng m = 500g. Khí trong hai phần là cùng loại ở cùng nhiệt độ 27ºC và có khối lượng là m1 và m2: m2=2m1. Pittông cân bằng khi ở cách đáy dưới một đoạn h2= 3/5h
a.Tính áp suất khí trong hai phần của xilanh? Lấy g = 10m/s2
b.Để pittông cách đều hai đáy xi lanh thì phải nung nóng phần nào, đến nhiệt độ bao nhiêu?(phần còn lại giữ ở nhiệt độ không đổi)

5.Một xilanh cách nhiệt nằm ngang có thể tích V= V1 + V2 = 10 lít được chia làm hai phần ngăn cách nhau bởi một pittông cách nhiệt có thể chuyển động không ma sát trong lòng xilanh. Mỗi phần của xilanh chứa một mol khí lí tưởng lưỡng nguyên tử. Ban đầu pittông đứng yên, nhiệt độ của hai phần là khác nhau. Người ta truyền cho khí bên trái một nhiệt lượng là 1500J.
a.Nhiệt độ của phần bên trái có tăng hay không? Tại sao
b. Khi đã cân bằng áp suất mới trong xilanh lớn hơn áp suất ban đầu một lượng là bao nhiêu?

6.Một mol khí lí tưởng biến đổi trạng thái theo chu trình a-b-c-d-a. Nhiệt độ của khí ở trạng thái a và c bằng nhau và bằng T. Nhiệt dung mol đẳng tích và đẳng áp của khí lần lượt là Cv=3/2R, Cp=5/2R( R là hằng số khí)
a.Chứng minh rằng T bình phương = Td . Tb (Td và Tb là nhiệt độ ở trạng thái d và b)
b.Cho T=300K, Tb=500K. Tính hiệu suất chu trình.
(a-b và c-d là đẳng áp; b-c và d-a là đẳng tích)

Mong mọi người giúp đỡ nhiệt tình và giảng giải cụ thể

 

[duclk]

Bài 1) Ta có [tex]V_{1} = V, V_{2} = 2V, V_{3} = 3V[/tex] ; Tổng là 5V
Ta có phương trình [tex]p_{0}.5V = nRT_{0} \Rightarrow n = \frac{5V.p_{0}}{RT_{0}}[/tex] (1)
[tex]n[/tex] là số mol. Do ban đầu chưa thay đổi nên ta có [tex]n[/tex] là số mol của trạng thái [tex]5V[/tex]
Khi thay đổi trạng thái từ bình, ta sẽ có số mol khác nhau.
[tex]n_{1}[/tex] là số mol bình 1: [tex]n_{1} = \frac{2pV}{RT_{0}}[/tex]
[tex]n_{2}[/tex] là số mol bình 2: [tex]n_{2} = \frac{2pV}{2RT_{0}}[/tex]
[tex]n_{3}[/tex] là số mol bình 3: [tex]n_{3} = \frac{3pV}{3RT_{0}}[/tex]
Ta có [tex]n = n_{1} +n_{2} + n_{3} = \frac{pV}{RT_{0}}(2+1+1) = 3\frac{pV}{RT_{0}}[/tex] (2)
Từ (1) và (2) [tex]p = \frac{5p_{0}}{3}[/tex]
Khi có áp suất thì lúc này sẽ tìm được khối lượng [tex]m =n_{2}.M[/tex]

 

[duclk]

Câu 2) [tex]n_{1}[/tex] là số mol của [tex]V_{1}[/tex] ở trên pittong
[tex]n_{2 }[/tex] là số mol của [tex]V_{2}[/tex] ở dưới pittong
Ta có [tex]p_{2} = p_{1}+p_{0}[/tex] trong đó [tex]p_{0 },p_{1 },p_{2 }[/tex] lần lượt là áp suất của pittong, áp suất trên , áp suất dưới. Mà [tex]p_{2}= 2p_{1}[/tex] suy ra [tex]p_{1}=p_{0}[/tex]
[tex]p_{1}V_{1} = n_{1}.RT_{1}[/tex] (1)
[tex]p_{2}V_{2} = n_{2}.RT_{1}[/tex] (2) Nhiệt độ [tex]T_{1 }[/tex] Như nhau.
Lập tỉ số(1) và (2) [tex]p_{1}V_{1} = \frac{n_{1}.2.p_{1}V_{2}}{n_{2}}[/tex]
Khi tăng nhiệt độ dưới pittong có thể tích [tex]V[/tex] bằng nhau [tex]V =\frac{n_{1}+n_{2}}{2}[/tex]
Áp dụng phương trình trạng thái khí lí tường. Khi nhiệt độ trên pittong thay đổi.
[tex]\frac{p_{1}V_{1}}{T_{1}} = \frac{p'_{1}V}{T'_{2}}[/tex] Ta tìm được [tex]p'_{1 }[/tex] (1)
Áp dụng phương trình trạng thái khí lí tường. Khi nhiệt độ dưới pittong thay đổi.
[tex]\frac{p_{2}V_{2}}{T_{1}} = \frac{p'_{2}V}{T'_{3}}[/tex] Ta tìm được [tex]p'_{2}[/tex] (2)
Mà [tex]p'_{2} = p'_{1} + p_{0}[/tex] (3)
Từ (1), (2),(3) ta tìm được nhiệt độ

 

[Votka Ina _Pehh]

Câu 2) [tex]n_{1}[/tex] là số mol của [tex]V_{1}[/tex] ở trên pittong
[tex]n_{2 }[/tex] là số mol của [tex]V_{2}[/tex] ở dưới pittong
Ta có [tex]p_{2} = p_{1}+p_{0}[/tex] trong đó [tex]p_{0 },p_{1 },p_{2 }[/tex] lần lượt là áp suất của pittong, áp suất trên , áp suất dưới. Mà [tex]p_{2}= 2p_{1}[/tex] suy ra [tex]p_{1}=p_{0}[/tex]
[tex]p_{1}V_{1} = n_{1}.RT_{1}[/tex] (1)
[tex]p_{2}V_{2} = n_{2}.RT_{1}[/tex] (2) Nhiệt độ [tex]T_{1 }[/tex] Như nhau.
Lập tỉ số(1) và (2) [tex]p_{1}V_{1} = \frac{n_{1}.2.p_{1}V_{2}}{n_{2}}[/tex]
Khi tăng nhiệt độ dưới pittong có thể tích [tex]V[/tex] bằng nhau [tex]V =\frac{n_{1}+n_{2}}{2}[/tex]
Áp dụng phương trình trạng thái khí lí tường. Khi nhiệt độ trên pittong thay đổi.
[tex]\frac{p_{1}V_{1}}{T_{1}} = \frac{p'_{1}V}{T'_{2}}[/tex] Ta tìm được [tex]p'_{1 }[/tex] (1)
Áp dụng phương trình trạng thái khí lí tường. Khi nhiệt độ dưới pittong thay đổi.
[tex]\frac{p_{2}V_{2}}{T_{1}} = \frac{p'_{2}V}{T'_{3}}[/tex] Ta tìm được [tex]p'_{2}[/tex] (2)
Mà [tex]p'_{2} = p'_{1} + p_{0}[/tex] (3)
Từ (1), (2),(3) ta tìm được nhiệt độ

ơ..bạn giải nốt giùm mình luôn được khôngmà sao V=(n1+n2)/2 vậy

 

[Bách Hợp]

câu số 4 giải làm sao vậy ạ?

 

[Tùy Phong Khởi Vũ]

Bài 4. Gọi áp suất khí phần trên là P, áp suất khí phần dưới là P'. Thể tích toàn xi lanh là 5V. Pittong cân bằng nên:

P.S + m.g = P'.S

Ta có pt trạng thái khí trên và dưới P.2V = m1.R.T/u
Pt trạng thái khí bên dưới là: P'.3V = m2.R.T/u

Từ hai pt dưới tính được tỷ số P và P', thay vào pt trên là tìm được P, P'.

Để pitong dịch xuống thì phải nung nóng phần trên. Phần dưới không nung, ta áp dụng pt đẳng nhiệt cho phần dưới trước.

P'.3V = P".2,5V (khi pitong nằm giữa thì V" = 2,5V).

Từ đó tính được P", sử dụng pt cân bằng của pitong để xác định áp suất của khí bên trên. P1'.S + mg = P".S

Tính được P1' thì áp dụng pt trạng thái cho khối khí này.

P.2V = m1.R.T/u = P1'.2,5V = m1.R.T'/u

Tính được T'.

 

[taolatan555]

câu 5 làm thế nào vậy ạ?

 

[briibang]

Bài 1) Ta có [tex]V_{1} = V, V_{2} = 2V, V_{3} = 3V[/tex] ; Tổng là 5V
Ta có phương trình [tex]p_{0}.5V = nRT_{0} \Rightarrow n = \frac{5V.p_{0}}{RT_{0}}[/tex] (1)
[tex]n[/tex] là số mol. Do ban đầu chưa thay đổi nên ta có [tex]n[/tex] là số mol của trạng thái [tex]5V[/tex]
Khi thay đổi trạng thái từ bình, ta sẽ có số mol khác nhau.
[tex]n_{1}[/tex] là số mol bình 1: [tex]n_{1} = \frac{2pV}{RT_{0}}[/tex]
[tex]n_{2}[/tex] là số mol bình 2: [tex]n_{2} = \frac{2pV}{2RT_{0}}[/tex]
[tex]n_{3}[/tex] là số mol bình 3: [tex]n_{3} = \frac{3pV}{3RT_{0}}[/tex]
Ta có [tex]n = n_{1} +n_{2} + n_{3} = \frac{pV}{RT_{0}}(2+1+1) = 3\frac{pV}{RT_{0}}[/tex] (2)
Từ (1) và (2) [tex]p = \frac{5p_{0}}{3}[/tex]
Khi có áp suất thì lúc này sẽ tìm được khối lượng [tex]m =n_{2}.M[/tex]

sao tổng là 5v vậy
6v chứ