Khi truyền nhiệt lượng 6.10 mũ 6 J cho khí trong một xilanh hình trụ

Bài 33: Các nguyên lí của nhiệt động lực học

Bài 8 (trang 180 SGK Vật Lý 10) : Khi truyền nhiệt lượng 6.10⁶ J cho khí trong một xilanh hình trụ thì khí nở ra đẩy pit-tông lên làm thể tích của khí tăng thêm 0,50 m³. Tính độ biến thiên nội năng của khí. Biết áp suất của khí là 8.10⁶ N/m² và coi áp suất này không đổi trong quá trình khí thực hiện công.

Lời giải:

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:

Vì áp suất khí không đổi trong quá trình khí thực hiên công nên áp lực F lên pit-tông không đổi.

→ Công mà chất khí thực hiện có độ lớn là:

A = F.h = p.S.h = p.ΔV = 8.10⁶.0,5 = 4.10⁶ J.

Vì chất khí thực hiện công và nhận nhiệt nên theo quy dấu ta có: Q > 0, A < 0

Ta có: ΔU = A + Q = - 4.10⁶ + 6.10⁶ = 2.10⁶ (J)

Vậy độ biến thiên nội năng của khí là ΔU = 2.10⁶ (J)