Xác định dấu của các đại lượng trong hệ thức của nguyên lí I
Bài 33: Các nguyên lí của nhiệt động lực học
C1. ( trang 176 sgk Vật Lý 10): Xác định dấu của các đại lượng trong hệ thức của nguyên lí I NĐLH cho các quá trình hệ thu nhiệt lượng để tăng nội năng đồng thời thực hiện công.
Trả lời:
Hệ thức của nguyên lí I: ΔU = A + Q
Với: Q > 0 vì hệ thu nhiệt lượng;
A < 0 vì hệ thực hiện công;
ΔU > 0 vì nội năng của hệ tăng.
C2. ( trang 176 sgk Vật Lý 10): Các hệ thức sau đây diễn tả những quá trình nào?
a) ΔU = Q khi Q > 0: vật nhận nhiệt để làm tăng nội năng.
ΔU = Q khi Q < 0: vật tỏa nhiệt và làm giảm nội năng.
b) ΔU = A khi A > 0: vật nhận công để làm tăng nội năng.
ΔU = A khi A < 0: vật thực hiện công làm giảm nội năng.
c) ΔU = Q + A khi Q > 0 và A < 0: Vật nhận nhiệt lượng và thực hiện công, nội năng của vật có thể tăng hoặc giảm.
d) ΔU = Q + A khi Q > 0 và A > 0: Vật nhận nhiệt lượng và nhận công, nội năng của vật tăng.
Trả lời:
a) ΔU = Q khi Q > 0: vật nhận nhiệt để làm tăng nội năng.
Q < 0: vật tỏa nhiệt làm giảm nội năng.
b) ΔU = A khi A > 0: vật nhận công để làm tăng nội năng.
A < 0: vật thực hiện công làm giảm nội năng.
c) ΔU = Q + A khi Q > 0 và A < 0: quá trình truyền nhiệt và thực hiện công: thu nhiệt và sinh công.
d) ΔU = Q + A khi Q > 0 và A > 0: quá trình truyền nhiệt và thực hiện công: thu nhiệt và nhận công.
C3. ( trang 178 sgk Vật Lý 10): Về mùa hè, người ta có thể dùng máy điều hòa nhiệt độ để truyền nhiệt từ trong phòng ra ngoài trời, mặc dù nhiệt độ ngoài trời cao hơn trong phòng. Hỏi điều này có vi phạm nguyên lí II NĐLH không? Tại sao?
Trả lời:
Không, vì nhiệt không tự truyền từ trong phòng ra ngoài trời nóng hơn mà phải nhờ máy.
C4. ( trang 178 sgk Vật Lý 10): Động cơ nhiệt không thể chuyển hóa tất cả nhiệt lượng nhận được thành công cơ học. Hãy chứng minh rằng, cách phát biểu trên không vi phạm định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng.
Trả lời:
Một phần nhiệt lượng động cơ nhiệt nhận được chuyển hóa thành công cơ học, phần con lại được truyền cho nguồn lạnh. Vì vậy năng lượng vẫn được bảo toàn, không vi phạm định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng.
