Ở đây có sự trao đổi nhiệt giữa ba vật: vật làm bằng chất $A$ , nhiệt lượng kế và nước trong nhiệt lượng kế. Nhiệt lượng do vật tỏa ra: $Q_1=cm\left ( t_1-t \right ). $Nhiệt lượng do nhiệt lượng kế và nước thu vào: $Q_2=c_1m_1\left ( t-t_2 \right )+c_2m_2\left ( t-t_2 \right ). $Nếu không kể đến sự mất mát nhiệt ra môi trường xung quanh ta có phương trình cân … [Đọc thêm...] vềĐể xác định nhiệt dung riêng của chất $A$ người ta lấy $m=0,15$kg chất đó ở $t_1=100^0C$ thả vào một nhiệt lượng kế bằng đồng thau có khối lượng $m_1=0,12$kg chứa $m_2=0,2$kg nước ở $t_2=16^0C$. Nhiệt độ chung của hệ khi có cân bằng nhiệt là $t=22^0C$. Hãy xác định nhiệt dung riêng $c$ của chát $A$ theo kết quả thí nghiệm nói trên. Cho biết nhiệt dung riêng của đồng thau là $c_1=0,40.10^3J/kg.K$ và của nước là $c_2=4,2.10^3J/kg.K$. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường xung quanh.
Lý thuyết Môn Lý
Một hòn bi bằng chì, khối lượng $100$g rơi từ độ cao $50$m xuống và va chạm mềm với đất. Tính độ tăng nội năng của hòn bi và độ tăng nhiệt độ của hòn bi khi chạm đất, nếu giả sử $50$% độ tăng nội năng của hòn bi được biến thành nhiệt làm nóng hòn bi. Bỏ qua ma sát. Cho biết nhiệt dung riêng của chì là $c=0,13kJ/kg.K$. Lấy $g=10m/s^2$.
Ta xét hệ gồm hòn bi, đất và không khí.Theo nguyên lí thứ nhất của nhiệt động lực học: $Q=\Delta U+A'=0 (1)$Khi vật rơi từ độ cao $h=50$m xuống đất, trọng lực sinh công $A'=mgh$, và do đó vật thực hiện công $A'=-mgh$ (2). Từ (1) và (2) ta có độ tăng nội năng của hệ bằng: $\Delta U=-A'=mgh$Thay chữ bằng số ta được: $\Delta U=0,1.10.50=50J$. Độ tăng nội năng $\Delta … [Đọc thêm...] vềMột hòn bi bằng chì, khối lượng $100$g rơi từ độ cao $50$m xuống và va chạm mềm với đất. Tính độ tăng nội năng của hòn bi và độ tăng nhiệt độ của hòn bi khi chạm đất, nếu giả sử $50$% độ tăng nội năng của hòn bi được biến thành nhiệt làm nóng hòn bi. Bỏ qua ma sát. Cho biết nhiệt dung riêng của chì là $c=0,13kJ/kg.K$. Lấy $g=10m/s^2$.
Một động cơ nhiệt lí tưởng nhận từ nguồn nóng một nhiệt lượng bằng $50kJ$. Nhiệt độ của nguồn nóng là $220^0C$ và của nguồn lạnh là $10^0C$. Tính hiệu suất cực đại của động cơ đó và nhiệt lượng tỏa ra cho nguồn lạnh.
Hiệu suất của động cơ nhiệt lí tưởng : $H=\frac{T_1-T_2}{T_1} $ (1) với $T_1=220+273=493$Và $T_2=10+273=283K$. Suy ra $H=\frac{493-283}{493} \approx 0,426 \rightarrow H=42,6 $%Để tìm nhiệt lượng $Q_2$ tỏa ra cho nguồn lạnh ta áp dụng công thức: $H=\frac{Q_1-Q_2}{Q_1} $ (2) với $Q_1$ là nhiệt lượng nhận được từ nguồn nóng. Theo đề bài $Q_1=50kJ$. Từ (2) ta … [Đọc thêm...] vềMột động cơ nhiệt lí tưởng nhận từ nguồn nóng một nhiệt lượng bằng $50kJ$. Nhiệt độ của nguồn nóng là $220^0C$ và của nguồn lạnh là $10^0C$. Tính hiệu suất cực đại của động cơ đó và nhiệt lượng tỏa ra cho nguồn lạnh.
Một bóng đèn dây tóc chứa khí trơ ở $27^0$ và dưới áp suất $0,6$ at. Khi đèn cháy sáng áp suất khí trong đèn bằng $1$at và không làm vỡ bóng đèn. Tính nhiệt độ không khí trơ khi đèn cháy sáng. Coi dung tích của bóng đèn không đổi.
Khối lượng và thể tích của khí trong bóng đèn không đổi. Ta có thể áp dụng định luật Sáclơ.Khi đèn chưa cháy sáng: $p_1=p_0\left ( 1+\Upsilon t_1 \right ) $; (1)trong đó, theo đề bài $p_1=0,6 $at, $t_1=27^0C$, và biết $\Upsilon =\frac{1}{273} $.Khi đèn cháy sáng ta có: $p_2=p_0\left ( 1+\Upsilon t_2 \right ) $,trong đó $p_2=1$at.Từ (1) và (2) ta có: … [Đọc thêm...] vềMột bóng đèn dây tóc chứa khí trơ ở $27^0$ và dưới áp suất $0,6$ at. Khi đèn cháy sáng áp suất khí trong đèn bằng $1$at và không làm vỡ bóng đèn. Tính nhiệt độ không khí trơ khi đèn cháy sáng. Coi dung tích của bóng đèn không đổi.
Hai bình $A$ và $B$ có dung tích $V_1=3$ lít và $V_2=4$lít thông với nhau bằng một ống dẫn nhỏ có khóa K. Ban đầu $K$ đóng người ta bơm vào bình $A$ khí hêli ở áp suất $p_1=2$at và vào bình $B$ khí agôn ở áp suất $p_2=1$at. Nhiệt độ trong hai bình là như nhau. Mở khóa $K$ cho hai bình thông nhau. Tính áp suất của hỗn hợp khí.
Gọi áp suất riêng phần của khí heeli và khí agôn trong hỗn hợp khi hai bình thông với nhau là $p'_1$ và $p'_2$. Vì quá trình biến đổi là đẳng nhiệt ta áp dụng định luật Bôilơ-Mariốt cho khí trong mỗi bình khí chúng chiếm thể tích của cả hai bình: $p_1V_1=p'_1\left ( V_1+V_2 \right ) \rightarrow p'_1=\frac{V_1}{V_1+V_2}p_2 $ (1) … [Đọc thêm...] vềHai bình $A$ và $B$ có dung tích $V_1=3$ lít và $V_2=4$lít thông với nhau bằng một ống dẫn nhỏ có khóa K. Ban đầu $K$ đóng người ta bơm vào bình $A$ khí hêli ở áp suất $p_1=2$at và vào bình $B$ khí agôn ở áp suất $p_2=1$at. Nhiệt độ trong hai bình là như nhau. Mở khóa $K$ cho hai bình thông nhau. Tính áp suất của hỗn hợp khí.
Một bình có dung tích $V=20$lít chứa $n=1$ mol khí hêli ở áp suất $p=2$atm. Tính động năng trung bình và vận tốc trung bình của phân tử khí hêli trong bình.
Ta áp dụng phương trình cơ bản của khí lí tưởng: $p=\frac{2}{3}n_0 \overline{W_đ} $ (1)Gọi $N$ là số phân tử khí hêli trong bình ta có: $N=n_0V=nN_A $ ( $ N_A$ là số Avôgađrô) $\rightarrow n_0=\frac{nN_A}{V} $.Thay vào (1) ta có: $p=\frac{2}{3}\frac{nN_A}{V}\overline{W_đ} $.Từ đó động năng trung bình của phân tử khí hêli trong bình … [Đọc thêm...] vềMột bình có dung tích $V=20$lít chứa $n=1$ mol khí hêli ở áp suất $p=2$atm. Tính động năng trung bình và vận tốc trung bình của phân tử khí hêli trong bình.
Một quả cầu bằng đồng có đường kính $d=8m$ ở nhiệt độ $30^oC$. Tính độ tăng thể tích của quả cầu đó khi nung nó tới nhiệt độ $130^oC$. Cho biết hệ số nở dài của đồng là $\alpha =1,7.10^{-5}K^{-1}$.
Áp dụng công thức nở khối $V=V_0\left ( 1+\beta t_1 \right ) $ (1); $V_2=V_0\left ( 1+\beta t_2 \right ) $ (2)trong đó $V_1$ là thể tích quả cầu đang ở nhiệt độ $t_1=30^0C$: $V_1=\frac{4}{3}\pi R^3=\frac{1}{6}\pi d^3 $. (3)Trừ (2) cho (1) vế với vế ta được: $\Delta … [Đọc thêm...] vềMột quả cầu bằng đồng có đường kính $d=8m$ ở nhiệt độ $30^oC$. Tính độ tăng thể tích của quả cầu đó khi nung nó tới nhiệt độ $130^oC$. Cho biết hệ số nở dài của đồng là $\alpha =1,7.10^{-5}K^{-1}$.
Tính áp lực cần đặt vào hai đầu một thanh thép có tiết diện ngang $10cm^2$ để độ dài của nó giữ nguyên không thay đổi khi nhiệt độ của nó tăng từ $25^0C$ lên đến $50^0C$. Cho biết hệ số nở dài của thép là $\alpha =1,1.10^{-5}.K^{-1}$ và suất đàn hồi của thép là $E=2.10^{-11} $
Áp dụng công thức nở dài $l=l_0\left ( 1+\alpha t_1 \right ) $, ta có: $l_1=l_0\left ( 1+\alpha t_1 \right ) $, $l_2=l_0\left ( 1+\alpha t_2 \right ) $;từ đó ta tính được độ tăng chiều dài của thanh thép khi tăng nhiệt độ từ $t_1=25^0C$ lên đến $t_2=50^0C$: $\Delta l=l_0\alpha \left ( t_2-t_1 \right )=\frac{\alpha l_1\left ( t_2-t_1 \right ) }{1+\alpha t_1} … [Đọc thêm...] vềTính áp lực cần đặt vào hai đầu một thanh thép có tiết diện ngang $10cm^2$ để độ dài của nó giữ nguyên không thay đổi khi nhiệt độ của nó tăng từ $25^0C$ lên đến $50^0C$. Cho biết hệ số nở dài của thép là $\alpha =1,1.10^{-5}.K^{-1}$ và suất đàn hồi của thép là $E=2.10^{-11} $
Cho $2cm^3$ nước vào trong một ống nhỏ giọt nước có đường kính miệng $d=0,4$mm, người ta nhỏ được tất cả $200$ giọt. Tính hệ số căng bề mặt của nước. Lấy $g=9,8m/s^2$
Quan sát và phân tích hiện tượng nước chảy ở ống nhỏ giọt ta thấy: đầu tiên giọt nước to dần nhưng chưa rơi xuống, đó là vì có các lực căng bề mặt tác dụng lên đường biên $BB'$ của giọt nước, các lực này có xu hướng kéo co mặt ngoài của giọt nước lại, vì thế hợp lực của chúng hướng lên trên và có độ lớn $F=\sigma l,$ với $l=\pi d,$ ( $d$ là đường kính miệng).Đúng lúc giọt nước … [Đọc thêm...] vềCho $2cm^3$ nước vào trong một ống nhỏ giọt nước có đường kính miệng $d=0,4$mm, người ta nhỏ được tất cả $200$ giọt. Tính hệ số căng bề mặt của nước. Lấy $g=9,8m/s^2$
Buổi chiều không khí có nhiệt độ $15^0C$, và độ ẩm tương đối là $64$%. Ban đêm nhiệt độ không khí hạ xuống đến $5^0C$. Hỏi có sương không? Nếu có sương thì có bao nhiêu hơi nước đã ngưng tụ trong $1m^3$ không khí.
Sương tạo bởi các giọt nước nhỏ, do hơi nước bão hòa trong không khí ngưng tụ lại. Vì vậy muốn biết không khí ở nhiệt độ $5^0C$ có sương không, ta phải xét xem ở nhiệt độ đó lượng hơi nước trong không khí có ở trạng thái bão hòa không. Trước hết tính lượng hơi nước chứa trong $1m^3$ không khí ở $15^0C$.Từ công thức về độ ẩm tương đối $f=\frac{a}{A} $ ta tính được độ ẩm tuyệt … [Đọc thêm...] vềBuổi chiều không khí có nhiệt độ $15^0C$, và độ ẩm tương đối là $64$%. Ban đêm nhiệt độ không khí hạ xuống đến $5^0C$. Hỏi có sương không? Nếu có sương thì có bao nhiêu hơi nước đã ngưng tụ trong $1m^3$ không khí.