›
›

Bài tập Vật lý đại cương 1: Cơ - Nhiệt (Phần 2)

pdf 28 trang ngocly 1320
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài tập Vật lý đại cương 1: Cơ - Nhiệt (Phần 2)", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfbai_tap_vat_ly_dai_cuong_1_co_nhiet_phan_2.pdf

Nội dung text: Bài tập Vật lý đại cương 1: Cơ - Nhiệt (Phần 2)

  1. Bài tập Vật lý đại cƣơng 1 CHƢƠNG 3: CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TỒN A. Tĩm tắt cơng thức: 1. Cơng của lực F : - Trong chuyển dời bất kỳ: A = F.ds - Trong chuuyển dời thẳng, khơng đổi: A = F.s dA 2. Cơng suất: P = F.v dt 1 3. Động năng của chất điểm: W mv 2 d 2 - Định lý về động năng: A = Wd2 Wd1 4. Thế năng của chất điểm trong trọng trường đều: Wt = mgh - Định lý về thế năng: A = Wt1 – Wt2 5. Định luật bảo tồn cơ năng trong trường lực thế: 1 W mv 2 mgh const 2 6. Vận tốc của hai quả cầu sau va chạm: - Va chạm đàn hồi: ' (m1 m2 )v1 2m2 v2 (m2 m1 )v2 2m1v1 v1 ; v2 ' m1 m2 m1 m2 m v m v - Va chạm mềm: v 1 1 2 2 m1 m2 B. Bài tập: I. Phần tự luận [3.1] Một quả cầu chuyển động với vận tốc v1 = 4(m/s), va chạm xuyên tâm với một quả cầu khác cùng khối lượng, đang đứng yên. Biết sau va chạm hai quả cầu dính vào nhau và phần cơ năng mất mát là 12J. Tính khối lượng các quả cầu. ĐS: m1 = m2 = 3kg . [3.2] Một bao cát treo ở đầu một sợi dây. Một viên đạn chuyển động theo phương ngang xuyên vào bao cát, bị mắc vào đĩ, cịn bao cát được nâng lên độ cao h nào đĩ. Cho biết vận tốc của viên đạn là v, khối lượng của nĩ là m, và khối lượng của bao cát là M. Tính h. m 2 v2 ĐS: h 2g(m M)2 [3.3] Một vật được ném thẳng đứng từ độ cao h = 240 (m) xuống mặt đất với vận tốc ban đầu v0 = 14 m/s. Vật đi sâu vào mặt đất một đoạn s = 0,2m. Cho khối lượng của vật m = 1kg. Bỏ qua ma sát của khơng khí. Tìm lực cản trung bình của đất lên vật. ĐS: F 12250 N. 20
  2. Bài tập Vật lý đại cƣơng 1 [3.4] Trên đường cĩ một xe khối lượng m1 chuyển động với vận tốc v1. Trên xe cĩ một khẩu pháo khối lượng m2, nịng pháo nằm ngang và chĩa dọc theo đường. Một viên đạn khối lượng m, khi bắn cĩ vận tốc so với đất là v. Tính vận tốc của xe sau khi bắn trong hai trường hợp: a/ Đạn bắn theo chiều xe chạy. b/ Đạn bắn ngược chiều xe chạy. Cho m1 = 10 tấn, m2 = 0,5 tấn, m = 1kg, v = 500 m/s, v1 = 50 m/s. ĐS: a/ v’1=49,95/s b/ v’2=50,05/s [3.5] Một khẩu pháo khối lượng M nhả đạn theo phương nằm ngang. Đạn pháo cĩ khối lượng m và vận tốc v1. Khi bắn bệ pháo giật về phía sau đoạn s. Tính lực cản trung bình tác dụng lên pháo. Ap dụng cho: M = 450kg, m = 5kg, v = 50m/s, s = 9cm . mv22 ĐS: FN 1 771,6( ) c 2sM [3.6] Một vật chuyển động khối lượng m1 tới va chạm vào vật thứ hai đang đứng yên khối lượng m2 = 1kg. Biết rằng sau va chạm vật thứ nhất đã truyền cho vật thứ hai 36% động năng ban đầu của mình. Coi va chạm là đàn hồi, tính m1. 9kg ĐS: m1 1 kg 9 [3.7] Một ơtơ khối lượng 2 tấn, leo lên dốc cĩ độ nghiêng 4%. Hệ số ma sát là 0,08. Tìm: a/ Cơng thực hiện bởi động cơ trên quãng đường dài 3km. b/ Cơng suất của động cơ ơtơ, biết rằng thời gian đi hết quãng đường trên mất 4 phút. ĐS: a/ A = 7,056.106J, b/ P = 29,4kW. [3.8] Một đồn tàu khối lượng 50 tấn chuyển động trên đường ray nằm ngang với vận tốc khơng đổi v = 36km/h. Cơng suất của đầu máy là 220,8 kW. Tìm hệ số ma sát. ĐS: k = 0,045. [3.9] Một cái bình đứng yên, nổ thành ba mảnh. Hai mảnh cĩ cùng khối lượng bay ra theo các phương vuơng gĩc nhau với cùng tốc độ 30m/s. Mảnh thứ ba cĩ khối lượng gấp ba mỗi mảnh trên. Hỏi ngay sau khi nổ, độ lớn và hướng của vectơ vận tốc của mảnh này là bao nhiêu? ĐS: v = 14,14m/s. [3.10] Mỗi giây cĩ sấp xỉ 5,5.106 kg nước rơi từ độ cao 50m tại một đỉnh thác. a/ Tìm thế năng bị mất đi mỗi giây do nước rơi. b/ Tìm cơng suất được sản xuất ra bởi nhà máy điện, nếu nhà máy chuyển được tất cả thế năng của nước thành điện năng. c/ Nếu cơng ty bán năng lượng này với giá cơng nghiệp là 0,01 USD/ kWh thì số tiền thu được mỗi năm là bao nhiêu? 6 6 ĐS: a/ Et = 2695.10 J, b/ P = 2695.10 W, c/ 86140 triệu USD. 21
  3. Bài tập Vật lý đại cƣơng 1 [3.11] Một vật cĩ khối lượng 75g được ném lên từ độ cao 1,1m so với mặt đất với tốc độ 12m/s. Khi nĩ đạt độ cao 2,1m thì tốc độ của nĩ là 10,5m/s. a/ Tính cơng đã thực hiện trên vật bởi trọng lượng của nĩ? b/ Cơ năng của vật bị tiêu tán bởi lực cản của khơng khí? ĐS: a/ A = -0,735J, b/ E = -0,53J. [3.12] Tính cơng suất của một máy mài cĩ đá mài trịn với bán kính 20cm và quay 2,5 vịng/s, khi dụng cụ cần mài được ép vào đá mài bằng lực 180N. Hệ số ma sát giữa dụng cụ và đá mài là 0,32. ĐS: P = 181W. [3.13] Một dịng nham thạch của núi lửa đang chảy trên mặt đất nằm ngang thì gặp chỗ dốc lên 100. Nĩ đi trên mặt dốc được 920m thì đứng lại. Nham thạch chứa các bọt khí nên ma sát giữa nĩ và đất rất nhỏ cĩ thể bỏ qua. Hỏi ngay trước khi gặp dốc thì tốc độ của dịng nham thạch là bao nhiêu? ĐS: v = 55,96 m/s. [3.14] Một quả đạn cối 5kg, được bắn lên theo gĩc 340 so với phương ngang, và với tốc độ đầu nịng là 100m/s. Hỏi động năng ban đầu của nĩ là bao nhiêu? Và độ thay đổi thế năng của nĩ khi nĩ đến đỉnh quỹ đạo là bao nhiêu? 4 ĐS: Wđ0 = 2,5.10 J, Wt = 7,82kJ II. Phần trắc nghiệm: [3.1] Chọn phát biểu sai: a/ Động lượng của một hệ là đại lượng cĩ hướng. b/ Độ biến thiên động lượng của vật trong một khoảng thời gian bằng xung của lực tác dụng lên vật trong khoảng thời gian ấy. c/ Khi vật ở trạng thái cân bằng thì động lượng của vật bằng 0. d/ Trong 3 đáp án a, b, c cĩ hai đáp án đúng. [3.2] Một khẩu đại bác cĩ khối lượng 4 tấn , bắn đi 1 viên đạn theo phương ngang cĩ khối lượng 10Kg với vận tốc 400m/s. Coi như lúc đầu, hệ đại bác và đạn đứng yên. Vận tốc giật lùi của đại bác là: a/ 1m/s. b/ 2m/s. c/ 4m/s. d/ 3m/s. [3.3] Va chạm đàn hồi là: a/ Va chạm cĩ sự bảo tồn cơ năng. b/ Va chạm cĩ sự bảo tồn cơ năng và sự bảo tồn động lượng. c/ Va chạm cĩ sự bảo tồn động lượng nhưng khơng cĩ sự bảo tồn cơ năng. d/ Va chạm cĩ sự bảo tồn cơ năng nhưng khơng cĩ sự bảo tồn động lượng. [3.4] Trong điều kiện nào, sau va chạm đàn hồi, 2 vật đều đứng yên: a/ Hai vật cĩ khối lượng và vận tốc được chọn một cách thích hợp va chạm với nhau b/ Một vật khối lượng rất nhỏ đang chuyển động va chạm với một vật cĩ khối lượng rất lớn đang đứng yên. c/ Hai vật cĩ khối lượng bằng nhau,chuyển động ngược chiều nhau với cùng một vận tốc. 22
  4. Bài tập Vật lý đại cƣơng 1 d/ Khơng thể xảy ra hiện tượng này. [3.5] Chọn phát biểu sai về động lượng: a/ Động lượng là một đại lượng động lực học liên quan đến tương tác,va chạm giữa các vật. b/ Động lượng đặc trưng cho sự truyền chuyển động giữa các vật tương tác. c/ Động lượng tỷ lệ thuận với khối lượng và tốc độ của vật. d/ Động lượng là một đại lượng véc tơ, được tính bằng tích của khối lượng với véctơ vận tốc. [3.6] Chọn phát biểu đúng: a/ Giá trị của cơng khơng phụ thuộc hệ quy chiếu. b/ Đại lượng để so sánh khả năng thực hiện cơng của các máy khác nhau trong cùng một khoảng thời gian là cơng suất. c/ Cả a/ và b/ đều đúng. d/ Cả a/ và b/ đều sai. [3.7] Chọn phát biểu sai: a/ Nếu hai vật va chạm đàn hồi thì vận tốc của chúng được bảo tồn. b/ Nếu hai vật va chạm mềm thì vận tốc của chúng được bảo tồn. c/ Cả a/ và b/ đều đúng. d/ Cả a/ và b/ đều sai. [3.8] Một vật cĩ khối lượng 1kg rơi tự do, chạm đất sau 2s. Lấy g = 10 m/s2. Độ biến thiên động lượng trong khoảng thời gian ấy là bao nhiêu? a/ 10 kg.m/s b/ 20 kg.m/s c/ 0.1 kg.m/s d/ 5 kg.m/s [3.9] Một quả bĩng cĩ khối lượng 0,2kg bay với vận tốc 25m/s đến đập vuơng gĩc vào tường rổi bị bật trở lại theo phương cũ với vận tốc 15m/s. Khoảng thời gian va chạm bằng 0,05s. Coi lực này là khơng đổi trong suốt thời gian tác dụng. Lực của tường tác dụng lên quả bĩng là a/ 40N. b/ 80N. c/ 160N. d/ 240N. [3.10] Một lực tác dụng vào vật trong khoảng thời gian 0,6s làm vận tốc của nĩ thay đổi từ 8cm/s đến 5cm/s (lực cùng phương với chuyển động). Tiếp đĩ tăng độ lớn của lực lên gấp đơi trong khoảng thời gian 2,2s nhưng vẫn giữ nguyên hướng của lực. Vận tốc của vật tại thời điểm cuối là a/ 12cm/s. b/ 16cm/s. c/ -17cm/s. d/ -27cm/s [3.11] Một vật khối lượng 3kg chuyển động với vận tốc v1 = 4m/s, tới va chạm vào một vật thứ hai đang đứng yên, và cĩ khối lượng m2 = m1. Coi va chạm là xuyên tâm và hồn tồn khơng đàn hồi (va chạm mềm). Tìm nhiệt lượng tỏa ra trong quá trình va chạm. a/ Q = 6J b/ Q = 8J c/ Q = 10J d/ Q = 12J 23
  5. Bài tập Vật lý đại cƣơng 1 [3.12] Một viên đạn khối lượng m = 10g đang bay ngang với vận tốc v1=300m/s xuyên qua một tấm gỗ dày 5cm. Sau khi xuyên qua tấm gỗ đạn cĩ vận tốc v2=100m/s . Lực cản trung bình của gỗ tác dụng lên đạn là : a/ -2.103N. b/ -4.103N. c/ -6.103N. d/ -8.103N. [3.13] Từ một điểm A cách mặt đất 20m người ta thả rơi một quả bĩng. Giả sử sau mỗi lần chạm đất quả bĩng mất 1/5 cơ năng mà nĩ cĩ lúc sắp chạm đất. Tìm độ cao mà quả bĩng nảy lên được sau lần va chạm thứ nhất. a/ 14m. b/ 16m. c/ 18m. d/ 19m. [3.14] Một vật cĩ khối lượng 5kg chuyển động đều với vận tốc 2m/s trên quỹ đạo trịn cĩ bán kính 30cm. Sau thời gian bằng nửa chu kì, độ biến thiên động lượng của vật là a/ 10 kgm/s. b/ 3 kgm/s. c/ 0 kgm/s. d/ 0,3 kgm/s. [3.15] Bắn trực diện hịn bi thép khối lượng 3m vận tốc v1 vào hịn bi thủy tinh khối lượng m đang nằm yên. Biết va chạm của hai hịn bi là hồn tồn đàn hồi. Vận tốc của bi thép và bi thủy tinh sau va chạm lần lượt là : 2v v 2v v a/ 1 và 1 b/ 1 và 1 3 3 3 2 v 3v 3v v c/ 1 và 1 d/ 1 và 1 2 2 2 2 [3.16] Một hạt khối lượng m1 = 1g, đang chuyển động với vận tốc v1 3i 2j (m/s), đến va chạm mềm với một hạt khác khối lượng m2 = 2g chuyển động với vận tốc v2 4j 6k (m/s). Xác định vectơ vận tốc của hai vật này sau va chạm . a/ v i 2j 4k . b/ v i 2j 4k . c/ v i 4j 4k . d/ Tất cả đều sai. [3.17] Lực thế là: a/ Lực cĩ cơng do nĩ thực hiện phụ thuộc vào dạng đường đi. b/ Lực cĩ cơng do nĩ thực hiện khơng phụ thuộc vào điểm đầu và điểm cuối. c/ Lực cĩ cơng do nĩ thực hiện trên mọi quỹ đạo kín bằng khơng. d/ Khơng cĩ câu nào đúng. [3.18] Độ biến thiên động năng cĩ giá trị bằng : a/ Cơng của lực tác dụng trên quỹ đạo đang xét. b/ Tích của lực tác dụng với khoảng thời gian đang xét. c/ Thế năng của trường lực thế. d/ Xung lượng trong khoảng thời gian đang xét. [3.19] Cho vật ban đầu đứng yên trượt cĩ ma sát từ đỉnh dốc trên mặt phẳng nghiêng đến cuối dốc: a/ Thế năng ở đỉnh dốc biến đổi hồn tồn thành động năng ở cuối dốc. 24
  6. Bài tập Vật lý đại cƣơng 1 b/ Động năng ở cuối dốc lớn hơn thế năng ở đỉnh dốc. c/ Động năng ở cuối dốc nhỏ hơn thế năng ở đỉnh dốc. d/ Cơ năng khơng thay đổi. 5 [3.20] Tính cơng cần thiết để cho một đồn tàu khối lượng m = 8.10 kg tăng tốc từ v1 = 36 km/ giờ đến v2 = 54 km/ giờ. a/ A = 16.103 (J) . b/ A = - 5.107 (J) c/ A = 5.107 (J) d/ Tất cả đều sai. [3.21] Tính cơng cần thiết để cho một ơtơ khối lượng m = 500kg dừng lại nếu vận tốc ban đầu là v0 = 8(m/s) . a/ A = -16.103 (J). b/ A = 16.103 (J). c/ A = 5.107 (J). d/ Tất cả đều sai. [3.22] Một lực tác dụng vào một hạt 3 kg sao cho vị trí của hạt là hàm của thời gian: x = 3t - 4t2+ t3, trong đĩ x tính bằng met, t tính bằng giây. Hãy tìm cơng do lực này thực hiện từ t = 0s đến t = 4s. a/ A = 263(J) b/ A = 327 (J). c/ A = 459 (J). d/ A = 528(J). [3.23] Một máy bay lên thẳng, kéo một phi cơng vũ trụ nặng 73 kg lên 15m, theo phương thẳng đứng từ mặt biển bằng một sợi dây cáp. Gia tốc của phi cơng là g/10. Hỏi cơng thực hiên trên phi cơng bởi máy bay lên thẳng và bởi trọng lượng của phi cơng là bao nhiêu? a/ AF = 11,8kJ, AP = - 10,73kJ. b/ AF = - 11,8kJ, AP = 10,73kJ. c/ AF = 10,73kJ, AP = - 11,8kJ d/ Tất cả đều sai. Đề bài dùng cho câu [3.24], [3.25]: Một viên đạn khối lượng 2kg, đang bay thẳng đứng lên cao với vận tốc 250m/s thì nổ thành 2 mảnh cĩ khối lượng bằng nhau. Cho biết mảnh thứ nhất bay với vận tốc 250m/s, theo phương lệch 600 so với phương thẳng đứng. [3.24] Vận tốc của mảnh thứ hai là: a/ 388m/s b/ 433m/s c/ 467m/s d/ 500m/s [3.25] Vectơ vận tốc của mảnh thứ hai hợp với phương thẳng đứng gĩc: a/ 900 b/ 600 c/ 450 d/ 300 [3.26] Một đồn tàu khối lượng 50 tấn chuyển động trên đường ray nằm ngang với vận tốc khơng đổi v = 36km/h, hệ số ma sát giữa bánh xe và mặt đường là 0,045. Tính cơng suất của đầu máy. a/ 188Kw b/ 201,5kW c/ 220,5kW d/ Tất cả đều sai [3.27] Một thang máy khối lượng 1 tấn cĩ thể chịu tải tối đa 800kg. Khi chuyển động thang máy cịn chịu một lực cản khơng đổi bằng 4.103N. Hỏi để đưa thang máy lên cao với vận tốc khơng đổi 3m/s thì cơng suất của động cơ phải bằng bao nhiêu ? Cho g=9,8m/s2. 25
  7. Bài tập Vật lý đại cƣơng 1 a/ 55.560 W. b/ 32.460 W. c/ 32.460 W. d/ 65.229W. [3.28] Bắn một hịn bi thủy tinh (1) cĩ khối lượng m với vận tốc 3 m/s vào một hịn bi thép (2) đứng yên cĩ khối lượng 3m.Tính độ lớn các vận tốc của 2 hịn bi sau va chạm, cho là va chạm trực diện,đàn hồi? a/ v1 = 1,5 m/s ;v2 = 1,5 m/s. b/v1 = 9 m/s; v2 = 9m/s c/ v1 = 6 m/s; v2 = 6m/s d/v1= 3 m/s; v2 = 3m/s. [3.29] Một hịn đá được ném xiên một gĩc 300 so với phương ngang với động lượng ban đầu cĩ độ lớn bằng 2 kgm/s từ mặt đất. Độ biến thiên động lượng khi hịn đá rơi tới mặt đất cĩ giá trị là (Bỏ qua sức cản): a/3 kgm/s b/4 kgm/s c/1 kgm/s d/2 kgm/s [3.30] Một vật cĩ khối lượng 0,5 Kg trượt khơng ma sát trên một mặt phẳng ngang với vận tốc 5m/s đến va chạm vào một bức tường thẳng đứng theo phương vuơng gĩc với tường. Sau va chạm vật đi ngược trở lại phương cũ với vận tốc 2m/s. Thời gian tương tác là 0,2 s. Lực do tường tác dụng cĩ độ lớn bằng: a/1750 N b/17,5 N c/175 N d/1,75 N [3.31] Một vật rơi tự do từ độ từ độ cao 120m. Lấy g=10m/s2 .Bỏ qua sức cản .Tìm độ cao mà ở đĩ động năng của vật lớn gấp đơi thế năng: a/10m b/30m c/20m d/40 m [3.32] Chọn phương án đúng và tổng quát nhất: Cơ năng của hệ vật và Trái Đất bảo tồn khi: a/ Khơng cĩ các lực cản, lực ma sát. b/Vận tốc của vật khơng đổi. c/ Vật chuyển động theo phương ngang. d/Lực tác dụng duy nhất là lực trọng trường. [3.33] Một ơ tơ tải khối lượng 5 tấn và một ơ tơ con khối lượng 1300kg chuyển động cùng chiều trên đường với vận tốc khơng đổi 54km/h. Động năng của ơ tơ con trong hệ quy chiếu gắn với ơ tơ tải là a/ 416250J. b/ 380100J. c/ 0J. d/ 427100J. [3.34] Một viên đạn đang bay thẳng đứng lên phía trên với vận tốc 200 m/s thì nổ thành hai mảnh bằng nhau. Hai mảnh chuyển động theo hai phương đều tạo với đường thẳng đứng gĩc 600. Hãy xác định vận tốc của mỗi mảnh đạn . o a/ v1 = 200 m/s ; v2 = 100 m/s ; v 2 hợp với v1 một gĩc 60 . o b/ v1 = 400 m/s ; v2 = 400 m/s ; v 2 hợp với v1 một gĩc 120 . o c/ v1 = 100 m/s ; v2 = 200 m/s ; v 2 hợp với v1 một gĩc 60 . o d/ v1 = 100 m/s ; v2 = 100 m/s ; hợp với v1 một gĩc 120 . [3.35] Một viên đạn khối lượng m1 = 10g được bắn với vận tốc v1 vào một bia gỗ cĩ khối lượng m = 1kg được treo bởi một sợi dây khối lượng khơng đáng kể dài 1m và bị giữ lại trong đĩ. Sau khi bắn, bia và đạn lệch đi một gĩc 600 so với phương thẳng 26
  8. Bài tập Vật lý đại cƣơng 1 đứng. Bỏ qua nhiệt lượng mất mát do ma sát khi đạn di chuyển 0 trong gỗ và cho g = 10m/s2, xác định vận tốc ban đầu v1. 60 a/ 1000 m/s. b/ 500 m/s. v1 c/ 550 m/s. d/ 319,4m/s. m m1 [3.36] So sánh cơng của lực tác dụng lên một xe để vận tốc tăng từ 0 m/s đến 30 m/s: a/ Nhỏ hơn cơng của lực tác dụng để xe tăng vận tốc từ 30 m/s đến 60 m/s. b/ Bằng với cơng của lực tác dụng để xe tăng vận tốc từ 30 m/s đến 60 m/s. c/ Lớn hơn cơng của lực tác dụng để xe tăng vận tốc từ 30 m/s đến 60 m/s. d/ Bằng với cơng của lực tác dụng để xe tăng vận tốc từ 40 m/s đến 70 m/s. [3.37] Một trường thế được biểu diễn bằng hàm thế năng: U(x,y,z) = 2x3y4 + z2 xy - 8 (J). Cơng dịch chuyển chất điểm từ điểm P(1,1, 2) đến điểm Q (0,0,1) bằng: a/ 6 J. b/ -6 J. c/ 10 J. d/ -10 J [3.38] Hai xe hơi cĩ cùng khối lượng và cơng suất. Xe thứ 2 cĩ vận tốc gấp đơi xe thứ 1. Tỷ số gia tốc xe 1 đối với xe 2 bằng: a/ 2 b/ 0,5 c/ 1 d/ Tất cả đều sai. 27
  9. Bài tập Vật lý đại cƣơng 1 CHƢƠNG 4: CƠ HỌC VẬT RẮN A. Tĩm tắt cơng thức: 1. Toạ độ khối tâm G của hệ n chất điểm trong khơng gian: n n n mi x i mi yi mi zi i 1 i 1 i 1 X n ;Y n ;Z n , mi mi mi i 1 i 1 i 1 trong đĩ mi, (xi, yi, zi) là khối lượng và toạ độ của chất điểm thứ i trong hệ cĩ n chất điểm.  2. Vectơ mơmen lực: M r  Ft , trong đĩ r là vectơ bán kính, Ft là thành phần lực theo phương tiếp tuyến với đường trịn bán kính r. 3. Phương trình cơ bản của chuyển động quay: M I. , trong đĩ I là mơmen quán tính. 4. Mơmen quán tính: - Của chất điểm khối lượng m đối với trục quay: I = mr2 , r là khoảng cách từ chất điểm đến trục quay. n 2 - Của hệ n chất điểm đối với trục quay: I = mi ri , i 1 ri là khoảng cách từ chất điểm thứ i đến trục quay. - Của vật rắn đối với trục quay : I = r 2dm v r là khoảng cách từ phần tử khối lượng dm đến trục quay. - Của thanh mảnh khối lượng m, chiều dài l, đối với trục thẳng gĩc với thanh và đi qua m 2 tâm của thanh: I 12 mR 2 - Của đĩa trịn hoặc trụ đặc, khối lượng m, bán kính R đối với trục của đĩa: I 2 - Của vành trịn hoặc trụ rỗng, khối lượng m, bán kính R đối với trục của nĩ: I = mR2. - Của khối cầu đặc, khối lượng m, bán kính R đối với một đường kính của nĩ: 2 I mR 2 5 2 - Của vỏ cầu , khối lượng m, bán kính R đối với một đường kính của nĩ: I mR 2 3 2 - Của vật rắn đối với một trục bất kỳ: I = IG + md . trong đĩ IG là mơmen quán tính của vật rắn đối với trục quay đi qua khối tâm của nĩ. 5. Động năng: 28
  10. Bài tập Vật lý đại cƣơng 1 1 - Vật rắn quay: W I2 d 2 1 1 - Vật rắn lăn khơng trượt: W mv 2 I2 d 2 2 6. Định luật bảo tồn mơmen động lượng: Khi M 0 thì L (ri  mi vi ) = const. i  - Đối với vật rắn: L I - Đối với hệ chất điểm: L Iii i B. Bài tập: I. Phần tự luận: [4.1] Một thanh mảnh đồng chất cĩ chiều dài l = 1m, trọng lượng P = 5N, quay xung quanh một trục thẳng gĩc với thanh và đi qua điểm giữa của nĩ. Tìm gia tốc gĩc của thanh nếu mơmen lực tác dụng lên thanh là M = 0,1Nm. ĐS:  2,25rad/s2. [4.2] Một trụ đặc khối lượng m = 100 kg, quay quanh một trục nằm ngang trùng với trục của trụ. Trên trụ cĩ cuốn một sợi dây khơng giãn trọng lượng khơng đáng kể. Đầu tự do của dây cĩ treo một vật nặng khối lượng m1 = 20kg. Để vật nặng tự cĩ chuyển động. Tìm gia tốc vật nặng và sức căng của dây. ĐS: a = 2,8m/s2 T = 140N [4.3] Một vơ lăng hình đĩa trịn cĩ khối lượng m, bán kính R đang quay với vận tốc gĩc 1 . Dưới tác dụng của lực ma sát, vơ lăng dừng lại sau t giây. Hãy tính mơmen của lực ma sát. mR 2 ĐS: M  2t 1 [4.4] Áp dụng định lý Stâyne- Huyghens để tính mơmen quán tính của một khung hình vuơng đồng chất thiết diện đều, khối lượng m, cạnh a đối với trục thẳng gĩc tại tâm với mặt phẳng hình vuơng. 1 ĐS: I ma 2 3 [4.5] Một trụ đặc khối lượng M lăn khơng trượt trên mặt phẳng F nằm ngang dưới tác dụng của lực kéo F. Tìm gia tốc của khối trụ. 4 F ĐS: a . 3 M [4.6] Một cái vỏ hình cầu mỏng cĩ bán kính 1,9m. Một mơmen quay 960Nm tác dụng vào vật, truyền cho vật một gia tốc gĩc 6,2 rad/s2 quanh một trục đi qua tâm của nĩ. a/ Mơmen quán tính của vỏ hình cầu đối với trục quay là bao nhiêu? b/ Tính khối lượng của vỏ cầu. 29
  11. Bài tập Vật lý đại cƣơng 1 ĐS: a/ I = 154,84kgm2, b/ m = 64,34kg. [4.7] Mơmen động lượng của một bánh đà cĩ mơmen quán tính 0,14kgm2 giảm từ 3 xuống 0,8kgm2/s trong 1,5s. a/ Tính mơmen quay trung bình tác dụng vào bánh đà. b/ Giả sử gia tốc gĩc khơng đổi,bánh đà đã quay một gĩc là bao nhiêu? c/ Cơng đã cung cấp cho bánh đà. d/ Cơng suất trung bình của bánh đà là bao nhiêu? ĐS: a/ M = -1,47Nm, b/  = 20,36 rad, c/ A = -29,86J, d/ P = 19,9W. [4.8] Một thanh đồng tính dài 6m, quay trong một mặt phẳng ngang quanh 1 trục thẳng đứng đi qua một đầu của thanh, cĩ trọng lượng 10N và quay 240 vịng/ phút theo chiều kim đồng hồ khi nhìn từ trên xuống. Hãy tính mơmen quán tính của thanh đối vớt trục quay và mơmen động lượng của thanh. ĐS: I = 12,25 kgm2, L = 307,7kgm/s2. [4.9] Một quả cầu đặc cĩ trọng lượng 0,5kg lăn lên một cái dốc cĩ gĩc nghiêng 300. Ở chân dốc, khối tâm của quả cầu cĩ tốc độ tịnh tiến 4 m/s. Hỏi động năng của quả cầu ở chân dốc là bao nhiêu và quả cầu leo lên dốc được bao xa? ĐS: Wđ = 5,6J, S = 2,28m. [4.10] Một người đứng trên một cái mâm khơng ma sát, mâm này quay với tốc độ 1,2 vịng/ s, hai tay anh ta giang ra, mỗi tay cầm một quả nặng, mơmen quán tính của hệ người, quả nặng và mâm là 6 kgm2. Nếu bằng cách chuyển động các quả nặng, người đĩ làm giảm được momen quán tính của hệ xuống 2kgm2 thì vận tốc gĩc mới của mâm là bao nhiêu? Và tỉ số giữa động năng mới với động năng ban đầu là bao nhiêu? Wd2 ĐS: 2 7,2rad / s , 3 Wd1 II. Phần trắc nghiệm: [4.1] Chọn cụm từ thích hợp điền vào chỗ trống: Khi , muốn cho một vật cân bằng thì hợp lực của các lực đặt vào vật phải bằng 0. a/ Cĩ chuyển động tịnh tiến. b/ Cĩ chuyển động thẳng nhanh dần đều. c/ Cĩ chuyển động quay. d/ Trục quay đi qua trọng tâm vật. [4.2] Chọn phát biểu đúng. Xét một vật rắn quay: a/ Muốn cho vật cân bằng thì mơmen lực tác dụng lên vật bằng 0. b/ Muốn cho vật cân bằng thì tổng lực tác dụng lên vật bằng 0. c/ Mọi lực tác dụng vào vật cĩ giá khơng qua trọng tâm sẽ làm cho vật chuyển động quay. d/ Cĩ 2 phát biểu đúng. [4.3] Mơmen quán tính của quả đất với trục quay qua tâm của nĩ nếu bán kính quả đất là R, và khối lượng là M sẽ là: 30
  12. Bài tập Vật lý đại cƣơng 1 2 2 7 a/ I MR2 b/ I MR2 c/ I MR2 d/ Tất cả đều sai. 5 3 5 Đề bài dùng cho câu [4.4], [4.5]: Một đĩa mài cĩ mơmen quán tính 1,2.10-3kgm2 được gắn vào một cái khoan điện, khoan này cho nĩ một mơmen quay 16Nm. Sau khi động cơ khởi động 33ms thì: [4.4] Mơmen động lượng của đĩa cĩ giá trị: a/ L = 0,372 kgm2/s b/ L = 0,528 kgm2/s c/ L = 0,864 kgm2/s d/ Tất cả đều sai [4.5] Vận tốc gĩc của đĩa là: a/  = 140rad/s b/ = 240rad/s c/ = 340rad/s d/ = 440rad/s [4.6] Người ta khoét một lỗ trịn tâm O1 bán kính R/2, trong một đĩa trịn đồng chất tâm O bán kính R. Trọng tâm O2 của phần đĩa cịn lại nằm trên đường nối tâm O1, O2 cách O một khoảng: a/ R/2 b/ R/4 c/ R/6 d/ R/8 [4.7] Một đĩa trịn khối lượng m, lăn khơng trượt trên sàn ngang. Tính động năng của đĩa. a/ mv2/2 b/ mv2 c/ 3mv2/2 d/ 3mv2/4 Đề bài dùng cho câu [4.8], [4.9]: Cho tam giác đều ABC cạnh a . Đặt tại các đỉnh A, B, C các chất điểm cĩ khối lượng bằng m. Đặt thêm một chất điểm cĩ khối lượng 3m tại A. [4.8] Xác định vị trí khối tâm G của hệ chất điểm trên. a/ Khối tâm G là trọng tâm tam giác ABC. b/ G nằm trên trung tuyến đi qua đỉnh A của tam giác ABC cách A một đoạn a 3 / 6 c/ G nằm trên trung tuyến đi qua đỉnh B của tam giác ABC cách B một đoạn a 3 / 6 d/ G nằm trên trung tuyến đi qua đỉnh C của tam giác ABC cách C một đoạn [4.9] Tính mơmen quán tính đối với trục quay đi qua khối tâm và vuơng gĩc với mặt phẳng (ABC). a/ I = 3ma2/2 b/ 2ma2 c/ 3ma2 d/ ma2 [4.10] Một bánh xe hình đĩa, bán kính 50cm, khối lượng m = 25kg, quay quanh trục với tốc độ 2 vịng/s. Tính động năng của bánh xe. a/ 150J b/ 200J c/ 247J d/ 300J [4.11] Một người đứng trên sàn quay hình đĩa đang quay đều. Nếu người đĩ đi chậm từ tâm ra ngồi biên sàn, sàn đĩa sẽ quay chậm đi, hiện tượng được giải thích bằng: a/ Định luật bảo tồn cơ năng. b/ Định luật bảo tồn động lượng. c/ Định luật bảo tồn moment động lượng. d/ Khơng cĩ câu nào đúng. [4.12] Động lượng của khối tâm của một hệ chất điểm cĩ giá trị bằng: a/ Tổng động lượng của các chất điểm. b/ Tổng động lượng các chất điểm chia cho khối lượng của hệ. c/ Tổng động lượng các chất điểm nhân cho khối lượng của hệ. 31
  13. Bài tập Vật lý đại cƣơng 1 d) Khơng cĩ câu nào đúng. [4.13] Moment quán tính của vật rắn đối với một trục là đại lượng đặc trưng cho: a/ Tác dụng lực lên vật rắn trong chuyển động quay xung quanh trục. b/ Quán tính của vật rắn trong chuyển động quay xung quanh trục. c/ Quán tính của vật rắn trong chuyển động tịnh tiến dọc theo trục. d/ Quán tính của vật rắn trong chuyển động tổng quát của vật rắn. [4.14] Biểu thức của moment quán tính của một hệ chất điểm đối với một trục là: a/ mi ri với ri là ri vectơ vị trí của chất điểm thứ i. 2 b/ miri với ri là vectơ vị trí của chất điểm thứ i. c/ với ri là khoảng cách của chất điểm thứ i đến trục. d/ với là vectơ khoảng cách của chất điểm thứ i đến trục. [4.15] Phương trình chuyển động của vật rắn lăn khơng trượt với tác dụng lực F như hình O vẽ là: a/ F ma . b/ M I  . 0 0 c/ Cả hai phương trình trên. d/ Khơng cĩ câu nào đúng. [4.16] Động năng của vật rắn lăn khơng trượt với tác dụng lực F như hình vẽ là: O a/ mv2/2. c/ Cả a và b đều sai. 2 b/ Io. /2. d/ Tổng cả a và b. [4.17] Moment quán tính của quả cầu đặc khối lượng M bán kính R đối với trục tiếp tuyến với bề mặt quả cầu bằng: a/ (2/5).MR2. c/ (7/5).MR2. b/ (1/2).MR2. d/ (5/3).MR2. [4.18] Đối với chuyển động quay của vật rắn quanh một trục dưới tác dụng của moment M của lực F khơng đổi, biểu thức nào sau đây là đúng: a/ L2 - L1 = F.( 2 -  1) b/ L2 - L1 = M .(t 2 - t1) c/ L2 - L1 = F.(t 2 - t1) d/ L2 - L1 = M.(  2 -  1) 32
  14. Bài tập Vật lý đại cƣơng 1 CHƢƠNG 6: PHƢƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI KHÍ LÝ TƢỞNG – KHÍ THỰC A. Tĩm tắt cơng thức: 1. Cácđịnh luật thực nghiệm về chất khí: - Định luật Bơlơ – Mariốt cho quá trình đẳng nhiệt: pV = const. V - Định luật Gay –luytxăc cho quá trình đẳng áp: = const. T p - Định luật Gay –luytxăc cho quá trình đẳng tích: = const. T - Định luật Dalton: phh = pi m 2. Phương trình trạng thái khí lý tưởng: pV RT  trong đĩ p, V, T là áp suất, thể tích, nhiệt độ của khối khí lý tưởng,  là khối lượng phân tử, R là hằng số khí lý tưởng. lit.at - Nếu p đo bằng at, V đo bằng lit, thì R = 0,0848 mol.K J - Nếu p đo bằng N/m2, V đo bằng m3, thì R = 8,31 mol.K p. 3. Khối lượng riêng của khí lý tuởng: RT 4. Phương trình trạng thái khí thực (phương trình Vandervance): m2 a m m p . . V b RT 2 2  V   trong đĩ a là hệ số tỷ lệ, b là cộng tích; a, b phụ thuộc vào loại khí. B. Bài tập: I. Phần tự luận: [6.1] Cĩ 40g khí ơxy chiếm thể tích 3 lit nhiệt độ: T = 292,5 K. a. Tính áp suất của khối khí. b. Cho khối khí nở đẳng áp đến thể tích 4 lit. Hỏi nhiệt độ của khối khí sau khi giãn nở. ĐS: a. p1 10 at b. T2 = 390 K [6.2] Cĩ 10g khí hidrơ ở áp suất 8,2at đựng trong bình cĩ thể tích 20 lit. a/ Tính nhiệt độ của khối khí. b/ Hơ nĩng đẳng tích khối khí này đến khi áp suất của nĩ bằng 9 at. Tính nhiệt độ của khối khí sau khi hơ nĩng. ĐS: T1 = 387K, T2 = 425K. 33
  15. Bài tập Vật lý đại cƣơng 1 [6.3] Cĩ 10kg khí đựng trong một bình, áp suất 107N/m2. Người ta lấy ở bình ra mơt lượng khí cho tới khi áp suất của khí cịn lại trong bình bằng 2,5.106N/m2. Coi nhiệt độ của khối khí khơng đổi. Tìm lượng khí đã lấy ra. ĐS: m 7,5kg [6.4] Một hỗn hợp khí cĩ 2,8 kg khí nitơ và 3,2kg khí ơxy ở nhiệt độ 170C và áp suất 4.105N/m2. Tìm thể tích của hỗn hợp. ĐS: V = 1,205 m3 [6.5] Cĩ 12g khí chiếm thể tích 4 lit ở nhiệt độ 70C. Sau khi hơ nĩng đẳng áp, khối lượng riêng của nĩ bằng 6.10-4 g/cm3. Tìm nhiệt độ của khối khí sau khi hơ nĩng. 0 ĐS: T2 = 1400 K [6.6] Một bình chứa khí nén ở nhiệt độ 270C và áp suất 40at. Tìm nhiệt độ của khối khí khi đã cĩ một nửa lượng khí thĩat ra khỏi bình và áp suất hạ xuống 19at. ĐS: T2 = 285K [6.7] Một khí cầu thể tích V . Người ta bơm vào nĩ khí hiđrơ ở 200C dưới áp suất 750mmHg. Nếu mỗi giây bơm được 25g và thời gian bơm là 2g45ph. Hỏi thể tích V. ĐS: V = 3017m3. 3 [6.8] Cho tác dụng axit Sulfuaric lên đá vơi (CaCO3) ta thu được 1320cm khí carbonic 0 (CO2) ở nhiệt độ 22 C và áp suất 1000mmHg. Hỏi lượng đá vơi đã tham gia phản ứng. ĐS: m = 7,18.10-3kg. [6.9] Cĩ 10g khí ơxy ở nhiệt độ 100C , áp suất 3at. Sau khi hơ nĩng đẳng áp, khối khí chiếm thể tích 10 lit. Tìm: a/ Thể tích khối khí trước khi giãn nở. c/ Khối lượng riêng của khối khí trước khi giãn nở. b/ Nhiệt độ khối khí sau khi giãn nở. d/ Khối lượng riêng của khối khí sau khi giãn nở. -3 3 0 ĐS: a/ V1 = 2,4.10 m . b/ T2 = 1132 K. c/ 1 = 4 g/l. d/ 2 =1g/l. 3 6 2 [6.10] Một bình kín cĩ thể tích V = 0,5m chứa 0,6 kmol khí CO2 ở áp suất 3.10 N/m . Hỏi khi áp suất của khối khí tăng lên gấp hai lần thì nhiệt độ khối khí tăng lên bao nhiêu lần nếu: 5 3 2 a/ Xem CO2 là khí thực, biết a = 3,64.10 Jm /kmol . b. Xem CO2 là khí lý tưởng. ĐS: a/ 1,85 lần. b/ 2 lần. II. Phần trắc nghiệm: [6.1] Chọn phát biểu đúng: a/ Khí lý tưởng là khí cĩ khối lượng phân tử nhỏ. b/ Khí thực là khí cĩ khối lượng phân tử lớn. c/ Chỉ cĩ khí lý tưởng mới tuân theo các định luật thực nghiệm về chất khí. d/ Tất cả đều đúng. 34
  16. Bài tập Vật lý đại cƣơng 1 [6.2] Chọn phát biểu đúng: a/ Đường đẳng nhiệt trong hệ tọa độ (p, V) là đường thẳng qua gốc tọa độ. b/ Áp suất của chất khí lên thành bình chứa khơng thay đổi nếu vừa tăng thể tích vừa tăng nhiệt độ. c/ Cả a/ và b/ đều đúng. d/ Cả a/ và b/ đều sai. Đề bài dùng cho câu [6.3], [6.4]: Một bình kín cĩ thể tích 5,088 lit, ở nhiệt độ T =300K, chứa hỗn hợp khí lý tưởng bao gồm 0,1 mol ơxy; 0,2 mol nitơ và 0,3 mol cacbơnic. [6.3] Tìm áp suất của hỗn hợp a/ p = 3at b/ p = 4at c/ p = 5at d/ p = 6at [6.4] Khối lượng phân tử trung bình của hỗn hợp khí là: a/ 32,17g/mol b/ 36,67g/mol c/ 41,12g/mol d/ Tất cả đều sai [6.5] Một bình kín chứa khối khí nitơ ở nhiệt độ 200C, áp suất 2at. Hỏi khối khí cĩ khối lượng riêng là bao nhiêu, xem khối khí là lý tưởng. a/ 1g/l b/ 2g/l c/ 2,254 g/l d/ 3,2g/l [6.6] Một mol khí lý tưởng đang ở điều kiện chuẩn thì bị nén vào bình 5 lit, nhiệt độ 770C. Tính áp suất khí. a/ p = 3,7at b/ p = 4,13at c/ p = 4,85at d/ p = 5,936at [6.7] 3 mol khí ơxy được chứa trong bình kín ở nhiệt độ 300K, áp suất 6at sẽ cĩ thể tích: a/ 12,72 lit b/ 14,72 lit c/ 16,27 lit d/ Tất cả đều sai [6.8] Một bình kín chứa khối khí lý tưởng ở áp suất 2at. Lấy bớt khí ra khỏi bình để để áp suất giảm một lượng 0,78at, quá trình là đẳng nhiệt. Tính khối lượng riêng của khí cịn lại trong bình. Cho biết lúc đầu, khí trong bình cĩ khối lượng riêng là 3g/l. a/ 0,83gl b/ 1,83g/l c/ 2,38g/l d/ 2,83g/l Đề bài dùng cho câu [6.9], [6.10]: Một khối khí nitơ cĩ thể tích 8,3 lit, áp suất 15at và nhiệt độ 300K [6.9] Tính khối lượng của khối khí đĩ. a/ 100g b/ 127g c/ 137g d/ Tất cả đều sai [6.10] Hơ nĩng đẳng tích khối khí đĩ đến nhiệt độ 400K. Hãy tính áp suất của khối khí sau khi hơ nĩng. a/ 5at b/ 10at 35
  17. Bài tập Vật lý đại cƣơng 1 c/ 15at d/ 20at [6.11] Chọn câu sai a/ Vật chất được cấu tạo từ những phân tử riêng biệt b/ Các phân tử chuyển động hỗn độn khơng ngừng c/ Vận tốc trung bình của chuyển động hỗn độn của các phân tử tạo nên vật càng lớn thì nhiệt độ của vật càng thấp. d/ Các phân tử tương tác với nhau bằng lực hút và lực đẩy. [6.12] Một dây tĩc bĩng đèn chứa khí trơ ở 270 C.và áp suất 0,6at. Khi đèn sáng, áp suất khơng khí trong bình là 1at và khơng khí làm vỡ bĩng đèn. Coi dung tích của bĩng đèn khơng thay đổi. Nhiệt độ của khơng khí trong bĩng đèn khi cháy sáng là a/ 2270 C. b/3800 C. c/ 4500 C. d/ 5000 C. [6.13] Khi thể tích của bình tăng gấp 3 lần, nhiệt độ giảm đi một nửa thì áp suất của một lượng khí chứa trong bình sẽ: a/ tăng gấp đơi b/ tăng 4 lần c/ giảm 6 lần d/ khơng đổi [6.14] Trong một bình kín chứa khí ở nhịêt độ 270C và áp suất 2atm, khi đun nĩng đẳng tích khí trong bình lên đến 870C thì áp suất khí lúc đĩ là: a/ 24atm b/ 2,4atm c/ 2atm d/0,24atm [6.15] Cĩ 20g Oxi ở nhịêt độ 200C. Áp suất 2atm, thể tích của khối khí ở áp suất đĩ là: a/ V = 3,457l b/V = 34,57l c/ V = 3,754l d/ V = 7,516l [6.16] Khi nhiệt độ khơng đổi, khối lượng riêng của chất khí phụ thuộc vào áp suất khí theo hệ thức nào sau đây? 1 a/ p p ; b/ p p ; c/ ~ ; d/ .p HS 1 2 2 1 1 1 2 2 p [6.17] Đồ thị nào sau đây là phù hợp với định luật Bơilơ-Mariốt đối với một lượng khí xác định ở hai nhiệt độ khác nhau (T1>T2)? a/ b/ p T p 1 T 2 T1 T O 2 O v T c/ v d/ p O T1 T2 T O T1 T2 T 36
  18. Bài tập Vật lý đại cƣơng 1 [6.18] Khi thể tích của bình tăng gấp 3 lần, nhiệt độ giảm đi một nửa thì áp suất của một lượng khí chứa trong bình sẽ: a/ tăng gấp đơi b/ tăng 4 lần c/ giảm 6 lần d/ khơng đổi [6.19] Khi nung nĩng đẳng tích một lượng khí lí tưởng làm nhiệt độ tăng thêm 100C thì áp suất tăng thêm lần áp suất ban đầu. Nhiệt độ ban đầu của lượng khí đĩ là: a/ 400 K. b/ 600 K. c/ 4000 C. d/ 6000 C. [6.20] Một xilanh kín đuợc chia làm hai phần bằng nhau bởi một píttơng cách nhiệt. 0 Mỗi phần cĩ chiều dài l0 = 30cm, chưa một lượng khí giống nhau ở 27 C. Nung nĩng một phần thêm 100C và làm lạnh phần kia đi 100C. Độ dịch chuyển của pittơng là bao nhiêu? Chọn kết quả đung trong các kết quả sau đây: a/ 1cm b/ 0,51cm c/ 10cm d/10,5cm [6.21] Chất khí trong bình cĩ nhiệt độ 00C cĩ áp suất p để áp suất chất khí tăng lên 3 lần thì cần nung khí đến nhiệt độ: a/ 8190C. b/ 910C. c/ 2730C. d/ 5460C. [6.22] Một bình nạp khí ở nhiệt độ 330C dưới áp suất 300kPa. Sau đĩ bình được chuyển đến một nơi cĩ nhiệt độ 370C Độ tăng áp suất của khí trong bình là a/ 3,92 kPa b/ 4,93 kPa c/ 3,24kPa d/ 5,42 kPa [6.23] Coi áp suất khơng khí trong và ngồi phịng là như nhau khối lượng riêng của khơng khí trong phịng ở nhiệt độ lớn hơn khối lượng riêng của khơng khí ở ngồi sân nắng ở nhiệt độ bao nhiêu lần? Chọn phương án trả lời đúng trong các phương án sau: a/ 10,5 lần. b/ 1,5 lần. c/ 1,05 lần d/ 15 lần [6.24] Một khối khí lí tưởng cĩ thể tích 10 lít, nhiệt độ 270C, áp suất 1atm biến đổi qua hai quá trình: Quá trình (1): đẳng tích áp suất tăng gấp 2 Quá trình (2): đẳng áp, thể tích sau cùng là 15 lít. Nhiệt độ sau cùng của khí là giá trị nào sau đây: a/ 90K. b/900K. c/9000K d/Một giá trị khác. 37
  19. Bài tập Vật lý đại cƣơng 1 CHƢƠNG 7: NGUYÊN LÝ THỨ NHẤT NHIỆT ĐỘNG HỌC A. Tĩm tắt cơng thức: 1. Nguyên lý thứ nhất nhiệt động học: U A Q A > 0: hệ nhận cơng; A 0: hệ thu nhiệt; Q < 0: hệ tỏa nhiệt. Q 2. Nhiệt dung riêng: c m.dT Mối liên hệ giữa nhiệt dung riêng và nhiệt dung mol: C =  .c. m i 3. Độ biến thiên nội năng của khí lý tưởng: U . R. T  2 trong đĩ: i là bậc tự do của khí lý tưởng. 4. Quá trình đẳng tích: - Cơng A = 0 m - Nhiệt lượng: Q C . T , với CV = i.R/2 là nhiệt dung mol đẳng tích.  V 5. Quá trình đẳng áp: - Cơng: A = p(V1 – V2). m i 2 - Nhiệt lượng: Q C . T , với C R là nhiệt dung mol đẳng áp.  p p 2 6. Quá trình đẳng nhiệt: Q = - A m p m V A .R.T.ln 2 hoặc A .R.T.ln 1  p1  V2 7. Quá trình đọan nhiệt: Q = 0. p V p V A = = 2 2 1 1  1 p.V const , T.V 1 const , với  là hệ số poatxơng. B. Bài tập: I. Phần tự luận: [7.1] Tìm nhiệt dung riêng đẳng áp của một chất khí nếu biết khối lượng của một kilơmol khí đĩ là 30kg/kmol, và hệ số  = 1,4. ĐS: cp= 969J/kg.K [7.2] 160g khí ơxy được nung nĩng từ nhiệt độ 500C đến 600C. Tìm nhiệt lượng mà khí nhận được và độ biến thiên nội năng của khối khí trong hai quá trình: a. Đẳng tích. b. Đẳng áp. ĐS: a. Q = U =249 cal. 38
  20. Bài tập Vật lý đại cƣơng 1 b. Q = 349 cal, U = 249 cal. [7.3] Một bình kín cĩ thể tích 2lit, đựng 12g khí Nitơ ở nhiệt độ 100C. Sau khi hơ nĩng, áp suất trong bình lên đến 104mmHg. Tìm nhiệt lượng mà khối khí nhận được, biết rằng bình giãn nở kém. ĐS: Q = 4,14.103J. [7.4] Nén đẳng nhiệt 3 lit khơng khí ở áp suất 1at. Tìm nhiệt lượng tỏa ra, biết rằng thể tích cuối cùng chỉ cịn bằng 1/10 thể tích lúc đầu. ĐS: Q = - 676J. [7.5] 10g khí ơxy ở nhiệt độ 100C, áp suất 3.105N/m2. Sau khi hơ nĩng đẳng áp, thể tích khí tăng lên 10 lit. Tìm: a. Nhiệt lượng mà khối khí nhận được. b. Nội năng của khối khí trước và sau khi hơ nĩng. ĐS: a. Q = 7,9.103J. 3 3 b. U1 = 1,84.10 J, U2 = 7,5.10 J. [7.6] 2m3 khí giãn nở đẳng nhiệt từ áp suất p = 5at đến áp suất 4at. Tính cơng do khí sinh ra, và nhiệt lượng cung cấp cho khối khí trong quá trình giãn nở. ĐS: Q = -A = 2,19.105J [7.7] Một khối Nitơ ở áp suất p1 = 1at, thể tích V1= 10lit, được giãn nở đẳng áp đến thể tích gấp đơi. Tìm áp suất cuối cùng và cơng do khối khí sinh ra. 2 ĐS: p1 = p2 = 1at, A = -9,8.10 J. [7.8] Một thủy lơi chuyển động trong nước nhờ khơng khí nén trong bình chứa của thuỷ lơi phụt ra phía sau. Tính cơng do khí sinh ra. Biết rằng thể tích của bình chứa là 5 lít, áp suất của khơng khí nén từ 100 at giảm xuống 1at. ĐS: A’ = 2,19.105J. [7.9] 1kg khơng khí ở nhiệt độ 300C và áp suất 1,5at được giãn nở đoạn nhiệt đến áp suất 1at. Hỏi: a. Thể tích khơng khí tăng lên bao nhiêu lần? b. Nhiệt độ của khơng khí sau khi giãn nở. c. Cơng do khơng khí sinh ra do giãn nở (biết  29kg / kmol.độ ) 4 ĐS: a. V2 = 1,33.V1. b. T2 = 270 K. c. A = 2,3.10 J [7.10] Một lực sĩ cần giảm trọng lượng và quyết định làm điều đĩ bằng cách nâng vật nặng. a/ Hỏi cần bao nhiêu lần nâng một vật nặng 80kg lên độ cao 1m để đốt cháy 0,45kg mỡ, giả thiết rằng khi đốt cháy lượng mỡ đĩ thì được nhiệt lượng 3500kcal. b/ Nếu cứ 2s vật nặng được nâng lên một lần, thì để làm điều nĩi trên cần bao nhiêu thời gian? ĐS: a/ 18660,7 lần. b/ t = 10 giờ 22 phút. P [7.11] Một buổi sáng, người chủ khi thức dậy thấy A B bếp đun bị hỏng, bèn quyết định đun sơi nước cho 40 vợ mình pha cà phê bằng cách lắc nước trong C 10 39 0 1 3 V
  21. Bài tập Vật lý đại cƣơng 1 phích. Giả thiết rằng ơng dùng 500cm3 nước ở nhiệt độ 15 0C, và nước rơi sau mỗi lần lắc ở độ cao 0,3m. Người chủ lắc 30 lần trong mỗi phút. Bỏ qua sự mất mát nhiệt năng của phích, hỏi phải mất bao nhiêu thời gian để lắc nước sơi (Cho nhiệt dung riêng của nước c = 1 cal/g.K, khối lượng riêng của nước là 1000g/l). ĐS: 2 ngày 9 giờ 36 phút. [7.12] Một mẩu khí giãn nở từ 1m3 đến 4m3 trong khi áp suất của nĩ giảm từ 40 Pa xuống 10 Pa. Khí thực hiện bao nhiêu cơng nếu áp suất của nĩ thay đổi theo thể tích theo các quá trình ABC, CDA. ĐS: (ABC): A = -120J. (CDA): A = 30J. II. Phần trắc nghiệm: [7.1] Nhiệt lượng mà khí lý tưởng nhận được chỉ chuyển hết thành cơng mà khí sinh ra trong quá trình nào? a/ Đẳng áp. b/ Đẳng nhiệt. c/ Đẳng tích. d/ Cả A, B, C đều đúng. [7.2] Câu nào sau đây là sai? a/ Đối với chất khí lý tưởng trong quá trình đẳng tích, nhiệt lượng mà chất khí nhận được chỉ dùng để làm tăng nội năng của khí . b/ Đối với chất khí lý tưởng trong quá trình đẳng nhiệt, tồn bộ nhiệt lượng mà chất khí nhận được chuyển hết sang cơng mà khí sinh ra. c/ Hiệu suất của động cơ nhiệt cho biết động cơ mạnh hay yếu. d/ Chuyển động của bè trơi theo dịng sơng khơng cĩ sự biến đổi nhiệt lượng sang cơng. [7.3] Câu nào sau đây sai? a/ Nhiệt lượng truyền cho hệ chỉ làm tăng tổng động năng của chuyển động nhiệt của các hạt cấu tạo nên hệ. b/ Cơng tác động lên hệ cĩ thể làm thay đổi cả tổng động năng chuyển động của các hạt cấu tạo nên hệ và thế năng tương tác giữa chúng. c/ Nội năng của hệ bao gồm tổng động năng chuyển động nhiệt của các hạt cấu tạo nên hệ và thế năng tương tác giữa chúng. d/ Độ biến thiên nội năng của hệ bằng tổng đại số nhiệt lượng và cơng mà hệ nhận được. [7.4] Trong quá trình biến đổi đẳng áp của khí lý tưởng thì: a/ Khí khơng thu nhiệt từ mơi trường bên ngồi. b/ Nhiệt lượng khí thu vào chỉ chuyển hố thành cơng để chống lại các ngoại lực. c/ Nhiệt lượng khí thu được chỉ chuyển thành nội năng của chất khí. d/ Nhiệt lượng khí thu được một phần chuyển thành nội năng của chất khí, một phần chuyển thành cơng để chống lại các ngoại lực. [7.5] Chọn cụm từ thích hợp điền vào chỗ trống: Trong quá trình đẳng tích, . 40
  22. Bài tập Vật lý đại cƣơng 1 a/ Hệ nhận nhiệt và sinh cơng. b/ Hệ nhận cơng và nội năng tăng. c/ Hệ nhận cơng và truyền nhiệt. d/ Hệ nhận nhiệt thì nội năng của hệ tăng. [7.6] Chọn phát biểu đúng: a/ Quá trình biến đổi đẳng nhiệt thì Q = 0. b/ Biểu thức của nguyên lý thứ nhất của nhiệt động học trong quá trình đẳng tích là : Q= U. c/ Biểu thức của nguyên lý thứ nhất của nhiệt động học trong quá trình đẳng áp là : Q=A. d/ Tất cả đều đúng. [7.7] Khi nung nĩng khối khí lý tưởng trong một bình kín giãn nở kém, thì: a/ Q = U b/ Q = A c/ A + U = 0 d/ Tất cả đều sai [7.8] Thể tích một lượng khí bị nung nĩng tăng từ 20 dm3 đến 40 dm3, cịn nội năng tăng một lượng 4,28 J .Cho quá trình này là đẳng áp ở áp suất 1,5 . 105 Pa. Nhiệt lượng truyền cho khí là bao nhiêu a/ 7280 J b/ -7280 J c/ -1280 J d/ 1280 J 0 [7.9] Một bình kính chứa 2g khí hiđrơ ở áp suất p1= 1atm và nhiệt độ t1=27 C . Đun nĩng bình để áp suất tăng lên đến p2= 10atm. Tính độ biến thien nội năng của khí. Cho biết nhiệt dung riêng dẳng tích của khí hiđrơ bằng CV=12,3J/kg.K a/ 66240J b/ 66042J c/ 66420J d/ 66204J [7.10] Nhiệt độ của khơng khí trong một căn phịng rộng 70m3 là 100C. Sau khi sưởi ấm, nhiệt độ của phịng là C. Tính cơng mà khơng khí của căn phịng sinh ra khi dãn đẳng áp ở áp suất 100kPa a/ 359, 76kJ b/ 395, 76kJ c/ 369, 76kJ d/ 396, 76kJ Đề bài dùng cho câu [7.11], [7.12], [7.13]: Một bình kín chứa 14g Nitơ ở áp suất 1at và nhiệt độ 270C. Sau khi hơ nĩng, áp suất trong bình lên tới 5at. Hỏi: [7.11] Nhiệt độ của khối khí sau khi hơ nĩng sẽ là: a/ 1000K b/ 1300K c/ 1500K d/ Tất cả đều sai 41
  23. Bài tập Vật lý đại cƣơng 1 [7.12] Bình cĩ thể tích: a/ 10,25lit b/ 12,72lit c/ 15lit d/ Tất cả đều sai [7.13] Nội năng của khối khí tăng một lượng: a/ 12,46.103J b/ 13kJ c/ 15kJ d/ Tất cả đều sai [7.14] Sau khi nhận được nhiệt lượng 149,1 cal, nhiệt độ của 40g khí ơxy tăng từ 160C đến 400C. Hỏi quá trình hơ nĩng đĩ được tiến hành trong điều kiện nào? a/ Quá trình đẳng tích. c/ Quá trình đẳng nhiệt. b/ Quá trình đẳng áp d/ Quá trình đoạn nhiệt. [7.15] Một khối khí cĩ thể tích V=3 lít, p = 2.105N/m2, t=270C được đun nĩng đẳng tích rồi dãn nở đẳng áp. Khi dãn nở, nhiệt độ khí tăng thêm 300C. Tính cơng mà khí thực hiện được. a/ 50 J. b/ 60 J. c/ 70 J. d/ 80 J. [7.16] Một xilanh chứa 5g hiđrơ ở C được đậy bởi một pittơng nặng. Nén đẳng nhiệt khối khí đĩ, cơng lực ngồi bằng 8000J, thể tích giảm đi 4 lần. Tính nhiệt lượng khí tỏa ra? a/ -16000J b/ -8000J c/ -4000J d/ 6000J [7.17] Một xylanh đặt thẳng đứng cĩ tiết diện S=200cm2 và pittơng nặng F=1000N. 0 Trong xylanh cĩ chứa một mol khí ở t1=27 C. Để pittơng cĩ thể di chuyển được l = 30cm thì phải nung nĩng khí lên đến nhiệt độ nào? Biết áp suất khí quyển là 5 2 P0=10 N/m . a/ T2=403,8 K b/ T2=408,3 K c/ T2=503,8 K d/ T2=508,3 K Đề bài dùng cho câu [7.18], [7.19], Một khối Nitơ ở áp suất p1 = 1at, thể tích V1= 10lit, được giãn nở đẳng nhiệt đến thể tích gấp đơi. [7.18] Áp suất cuối cùng của khối khí sẽ là: a/ 0,3at b/ 0,5at c/ 0,7at d/ Tất cả đều sai [7.19] Cơng do khí sinh ra là: a/ A = - 680J b/ A = 680J c/ A = 1000J d/ Tất cả đều sai [7.20] Nhiệt độ của vật nào tăng lên nhiều nhất khi ta thả rơi từ cùng một độ cao xuống đất bốn vật cĩ cùng thể tích (Coi như tồn bộ giảm cơ năng dùng để làm nĩng vật) a/ Vật bằng chì, cĩ nhiệt dung riêng là 120J/kg.K 42
  24. Bài tập Vật lý đại cƣơng 1 b/ Vật bằng nhơm, cĩ nhiệt dung riêng là 880J/kg.K c/ Vật bằng đồng, cĩ nhiệt dung riêng là 380J/kg.K d/ Vật bằng gang, cĩ nhiệt dung riêng là 550J/kg.K [7.21] Một bình kín cĩ thể tích 200lit, chứa khí ơxy ở áp suất 19,62.104Pa, cĩ nhiệt độ 303K. Hỏi cần phải cung cấp một nhiệt lượng là bao nhiêu để nhiệt độ khối khí trong bình tăng đến 900C. a/ 15,7kJ b/ 17kJ c/ 19,405kJ d/ 21,273kJ [7.22] Cơng cĩ ích được chất khí thực hiện trong một chu trình nhiệt động được diễn tả theo đồ thị bên bằng: a/ 2.105 J b/ 4.105 J c/ 6.105 J d/ 9.105 J 43
  25. Bài tập Vật lý đại cƣơng 1 CHƢƠNG 8: NGUYÊN LÝ THỨ HAI NHIỆT ĐỘNG HỌC A. Tĩm tắt cơng thức: 1. Hiệu suất của động cơ nhiệt: A' Q Q '  1 2 Q1 Q1 trong đĩ Q1 là nhiệt mà tác nhân nhận được của nguồn nĩng, Q’2 là nhiệt mà tác nhân nhả cho nguồn lạnh trong một chu trình. T - Hiệu suất của động cơ nhiệt cĩ tác nhân hoạt động theo chu trình cacnơ:  1 2 T1 2. Hệ số làm lạnh của máy lạnh: Q Q  2 2 A Q1 ' Q2 trong đĩ Q2 là nhiệt tác nhân nhận của nguồn lạnh, Q’1 là nhiệt mà tác nhân nhả cho nguồn nĩng trong một chu trình. T - Đối với máy lạnh hoạt động theo chu trình Cacnơ ngược:  2 T1 T2 3. Độ biến thiên entrơpi: - Quá trình đọan nhiệt: S = 0; - Quá trình đẳng nhiệt: S =Q/T; m p2 m V2 - Các quá trình khác: S CV ln Cp ln  p1  V1 m T2 m V2 hay: S CV ln R ln  T1  V1 B. Bài tập: II. Phần tự luận: [8.1] Một máy hơi nước cĩ cơng suất 14,7kw. Nhả cho nguồn lạnh một nhiệt lượng là 7800 cal. Nhiệt độ của nguồn nĩng là 2000C, nhiệt độ của nguồn lạnh là 380C. Tìm hiệu suất thực tế của máy. So sánh hiệu suất đĩ với hiệu suất lý tưởng của máy làm việc theo chu trình Cacnơ, với những nguồn nhiệt kể trên. ĐS: 1 31%,2 34% [8.2] Một động cơ nhiệt lý tưởng chạy theo chu trình Cacnơ, nhả cho nguồn lạnh 80% nhiệt lượng mà nĩ thu được của nguồn nĩng. Nhiệt lượng thu được trong một chu trình là 1,5kcal. Tìm: a/ Hiệu suất của chu trình cacnơ nĩi trên. b/ Cơng mà động cơ sinh ra trong một chu trình. ĐS: a/  20%. b/ A’ = 1254J. [8.3] Một động cơ ơtơ cĩ hiệu suất nhiệt là 22% chạy 95 chu trình trong mỗi giây với cơng suất 120 mã lực. 44
  26. Bài tập Vật lý đại cƣơng 1 a/ Động cơ thực hiện bao nhiêu cơng trong một chu trình? b/ Động cơ hấp thụ nhiệt từ nguồn nĩng là bao nhiêu trong mỗi chu trình? c/ Động cơ thải ra bao nhiêu nhiệt lượng cho nguồn lạnh? ĐS: a/ A = 942J. b/ Q1 = 4282J. c/ Q2 = 3340J. [8.4] Một động cơ nhiệt làm việc theo chu trình cacnơ, sau mỗi chu trình sinh một cơng A = 7,35.104J. Nhiệt độ của nguồn nĩng là 1000C, nhiệt độ của nguồn lạnh là 00C. Tìm: a/ Hiệu suất của động cơ. b/ Nhiệt lượng nhận được của nguồn nĩng sau một chu trình. c/ Nhiệt lượng nhả cho nguồn lạnh sau một chu trình. 4 4 ĐS: a/ =26,8%. b/ Q1 = 27,4.10 J. c/ Q’2 = 20.10 J. 0 [8.5] Nhiệt độ của hơi nước từ lị hơi vào máy hơi nước là t1 = 224 C, nhiệt độ của 0 bình ngưng là t2 = 27 C. Hỏi khi tốn một nhiệt lượng Q = 1kcal thì ta thu được một cơng cực đại theo lý thuyết là bao nhiêu? ĐS: A’ = 1,67kJ. [8.6] Khi thực hiện chu trình Cacnơ, khí sinh cơng 8600J và nhả nhiệt 2,5kcal cho nguồn lạnh. Tính hiệu suất của chu trình. ĐS: = 45%. [8.7] Khi thực hiện chu trình Cacnơ, khí nhận được nhiệt lượng 10kcal từ nguồn nĩng và thực hiện cơng 15kJ. Nhiệt độ của nguồn nĩng là 1000C. Tính nhiệt độ nguồn lạnh. ĐS: T2 = 239K [8.8] Một máy nhiệt lý tưởng, chạy theo chu trình cacnơ, cĩ nguồn nĩng ở nhiệt độ 1170C, và nguồn lạnh ở 270C. Máy nhận của nguồn nĩng là 63000 cal/s. Tính: a/ Hiệu suất của máy. b/ Nhiệt lượng nhả cho nguồn lạnh trong 1 giây. ĐS: a/ = 23%. b/ Q’2 = 48510cal/s. [8.9] Một nhà sáng chế tuyên bố đã tạo được một động cơ mà trong một khoảng thời gian nào đĩ lấy 110MJ nhiệt lượng ở 415K và nhả 50MJ nhiệt lượng ở 212K, trong khi cơng sinh ra là 16,7kW. Bạn cĩ đầu tư vào dự án này khơng? [8.10] Một tủ lạnh gia đình cĩ = 4,7, nĩ rút nhiệt từ buồng lạnh với tốc độ 250J trong mỗi chu trình. a/ Cần bao nhiêu cơng trong một chu trình để tủ lạnh họat động? b/ Trong mỗi chu trình cĩ bao nhiêu nhiệt lượng nhả ra cho căn phịng dùng làm nguồn nĩng của tủ lạnh? ĐS: a/ A = 53,2J b/ Q1 = 303,2J II. Phần trắc nghiệm: [8.1] Chọn phát biểu đúng: a/ Động cơ lý tưởng là động cơ cĩ tác nhân là khí lý tưởng. 45
  27. Bài tập Vật lý đại cƣơng 1 b/ Chu trình Cacnơ là chu trình gồm hai quá trình giãn nở đẳng nhiệt, và hai quá trình nén đẳng nhiệt. c/ Động cơ lý tưởng cịn gọi là động cơ vĩnh cửu loại 2. d/ Cĩ 2 phát biểu đúng. [8.2] Chọn phát biểu đúng: a/ Tác nhân của động cơ nhiệt luơn nhận nhiệt từ nguồn nĩng. b/ Tác nhân của máy lạnh luơn nhả nhiệt cho nguồn lạnh. c/ Hiệu suất của động cơ lý tưởng là 100%. d/ Cả 3 phát biểu trên đều đúng. [8.3] Trong một động cơ nhiệt, nhiệt lượng được hấp thụ gấp 3 lần cơng sản xuất câu nhận xét nào sai a/ Hiệu suất của động cơ bằng 1/3 b/ Nhiệt độ nguồn nĩng lớn gấp 3 lần nhiệt độ nguồn lạnh c/ Nhiệt lượng thải ra cho nguồn lạnh bằng 2/3 lần nhiệt lượng hấp thụ d/ Cơng sản xuất bằng 1/2 lần nhiệt lượng thải cho nguồn lạnh [8.4] Một động cơ nhiệt lí tưởng nhận từ nguồn nĩng một nhiệt lượng bằng 50kJ. nhiệt độ của nguồn nĩng là C và của nguồn lạnh là C . Tính hiệu suất cực đại của động cơ đĩ và nhiệt lượng tỏa ra cho nguồn lạnh. a/ H = 45, 6%, Q2=27,8kJ b/ H = 45, 6%, Q2=28,7kJ c/ H = 42, 6%, Q2=27,8kJ d/ H = 42, 6%, Q2=28,7kJ Đề bài dùng cho câu [8.5], [8.6], [8.7]: Một động cơ nhiệt làm việc theo chu trình Cacnơ, cĩ cơng suất P = 73600W. Nhiệt độ của nguồn nĩng là 1000C, nhiệt độ của nguồn lạnh là 00C. [8.5] Động cơ cĩ hiệu suất: a/ 17% b/ 27% c/ 37% d/ 47% [8.6] Nhiệt lượng mà tác nhân nhận được của nguồn nĩng trong một phút là: a/ 16355kJ b/ 18000kJ c/ 20000kJ d/ Tất cả đều sai [8.7] Nhiệt lượng mà tác nhân nhả cho nguồn lạnh trong một phút là: a/ 7853kJ b/ 9000kJ c/ 11939kJ d/ Tất cả đều sai [8.8] Một động cơ nhiệt nhận từ nguồn nĩng một nhiệt lượng bằng 50kJ. Nhiệt độ của nguồn nĩng là 493 K và của nguồn lạnh là 283 K. Tính nhiệt lượng tỏa ra cho nguồn lạnh? a/ 27, 8kJ b/ 28, 7kJ c/ 26, 8kJ d/ 24, 2kJ 46
  28. Bài tập Vật lý đại cƣơng 1 [8.9] Một động cơ nhiệt lí tưởng hoạt động giữa hai nguồn nhiệt và cơng mà động cơ thực hiện là 2kJ. Hiệu suất của động cơ là: a/ 20%. b/ 12,54%. c/ 76,4%. d/ 74,6%. [8.10] Một động cơ nhiệt hoạt động theo chu trình Ca-nơ thuận nghịch. Trong mỗi chu trình, tác nhân nhận nhiệt lượng 1500J từ nguồn nĩng và sinh một cơng là 600J. Trong một chu trình, tác nhân truyền cho nguồn lạnh nhiệt lượng là: a/ Q = 600J. b/ Q = 900J. c/ Q = 1500J. d/ Q = 2100J. [8.11] Một động cơ làm việc sau một thời gian thì tác nhân đã nhận từ nguồn nĩng 6 6 nhiệt lượng Q1=1,5.10 J, truyền cho nguồn lạnh nhiệt lượng Q2=1,2.10 J. Hiệu suất thực hiện của động cơ này là a/ 10%. b/ 15%. c/ 18%. d/ 20%. Đề bài dùng cho câu [8.12], [8.13], [8.14], [8.15]: 0 Người ta nung nĩng 1kg khơng khí trong điều kiện áp suất khơng đổi từ t1 = 20 C đến 0 t2 = 110 C. Tính nhiệt lượng cần cung cấp, cơng sinh ra, độ biến thiên nội năng và độ biến thiên entrơpi, (cho i = 6) [8.12] Nhiệt lượng cần cung cấp cho khối khí là: a/ 24,82 kcal. b/ 28 kcal c/ 40 kcal d/ 21,6kcal [8.13] Cơng khối khí thực hiện trong quá trình trên là: a/ 14,62 kcal. b/ 10 kcal c/ 8 kcal d/ A = - 6,2kcal. [8.14] Nội năng khối khí biến thiên một lượng: a/ 14,57 kcal. b/ 16 kcal c/ 18,62 kcal d/ Tất cả đều sai [8.15] Độ biến thiên entrơpi của khối khí là: a/ 60,57 cal/K. b/ 70,89 cal/K. c/ 73,45 cal/K d/ Tất cả đều sai [8.16] Một mol khí đơn nguyên tử, ban đầu ở trạng thái 1 cĩ thể tích 15lit, nhiệt độ 200K, được nung nĩng đẳng tích đến trạng thái 2 cĩ nhiệt độ 400K, sau đĩ giãn đẳng nhiệt tới trạng thái 3, từ trạng thái 3 được nén đẳng áp để về trạng thái 1. Nhiệt lượng hệ nhận được trong một chu trình sẽ là: a/ 2500J b/ 3245J c/ 4kJ d/ 4797,021J 47