Giải bài 8 trang 180 – Bài 33 - SGK môn Vật lý lớp 10
Khi truyền nhiệt lượng 6.106J cho khí trong một xilanh hình trụ thì khí nở ra đẩy pit-tông lên làm thể tích của khí tăng thêm 0,50m3. Tính độ biến thiên nội năng của khí. Biết áp suất của khí là 8.106N/m2 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=pΔV=8.106.0,5=4.106(J)
Vì chất khí thực hiện công và nhận nhiệt nên : Q > 0, A < 0
Áp dụng nguyên lí I NĐLH:
ΔU=A+Q=−4.106+6.106=2.106(J)
Vậy độ biến thiên nội năng của khí là ΔU=2.106(J)
Ghi nhớ :
- Nguyên lí 1 NĐLH: Độ biến thiên nội năng của hệ bằng tổng công và nhiệt lượng mà hệ nhận được.
ΔU=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.