Lấy 2,5 mol khí lí tưởng ở nhiệt độ 300K. Nung nóng đẳng áp khí này cho đến khi thể tích

Bài 59: Áp dụng nguyên lí I nhiệt động lực học cho khí lí tưởng

Bài 4 (trang 299 sgk Vật Lý 10 nâng cao): Lấy 2,5 mol khí lí tưởng ở nhiệt độ 300K. Nung nóng đẳng áp khí này cho đến khi thể tích của nó bằng 1,5 lần thể tích lúc đầu. Nhiệt lượng cung cấp cho quá trình này là 11,04 kJ. Tính công mà khí này thực hiện và độ tăng nội năng.

Lời giải:

Áp định luật Gay Luy-xác, ta được:

Áp dụng phương trình Claperon - Mendeleep cho hai trạng thái ta được:

p.V₁ = 2,5R.T₁ và p.V₂ = 2,5R.T₂

⇒ p.(V₂ – V₁) = 2,5R.(T₂ – T₁)

Vì quá trình đẳng áp nên công mà khối khí thực hiện là: A' = p.ΔV = 2,5R.ΔT = 2,5.8,31.150 = 3116,25 J = 3.12 kJ

Áp dụng nguyên lí I cho quá trình đẳng áp ta được: (chú ý A = -A’)

ΔU = A + Q = -3,12 + 11,04 = 7,92 kJ