Giải bài 8 trang 180 – Bài 33 - SGK môn Vật lý lớp 10
Khi truyền nhiệt lượng \({6.10}^{6}J\) cho khí trong một xilanh hình trụ thì khí nở ra đẩy pit-tông lên làm thể tích của khí tăng thêm \(0,50m^{3}\). Tính độ biến thiên nội năng của khí. 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.
Gọi S là diện tích tiết diện thẳng của xilanh, h là quãng đường pittông dịch chuyển, p là áp suất khí trong xilanh, ta có:
Công mà chất khí thực hiện có độ lớn là :
\(A=Fh=pSh=p\Delta V={{8.10}^{6}}.0,5={{4.10}^{6}}(J)\)
Vì chất khí thực hiện công và nhận nhiệt nên : Q > 0, A < 0
Áp dụng nguyên lí I NĐLH:
\(\Delta U=A+Q=-{{4.10}^{6}}+{{6.10}^{6}}={{2.10}^{6}}(J) \)
Vậy độ biến thiên nội năng của khí là \(\Delta U=2.10^{6}(J) \)
Ghi nhớ :
- Nguyên lí 1 NĐLH: Độ biến thiên nội năng của hệ bằng tổng công và nhiệt lượng mà hệ nhận được.
\(\Delta U =A+Q\)
Quy ước về dấu :
\(Q>0:\) Hệ nhận nhiệt lượng;
\(Q<0:\) Hệ truyền nhiệt lượng;
\(A>0:\) Hệ nhận công;
\(A<0:\) Hệ thực hiện công.
- Nguyên lí 2 NĐLH: Nhiệt không thể tự truyền từ một vật sang vật nóng hơn.
- Động cơ nhiệt không thể chuyển hóa tất cả nhiệt lượng nhận được thành công cơ học.