Phương pháp giải bài tập về Nội năng và Độ biến thiên nội năng môn Vật Lý 10

Chuyên đề Lý thuyết và bài tập ôn tập về lá»±c LorenxÆ¡ môn Vật lý 10 năm 2020 dưới đây tổng hợp lại những kiến thức quan trọng đã học, qua đó giúp các em có thể tá»± luyện tập và tham khảo thêm. Hy vọng đây sẽ là tài liệu hữu ích giúp các em ôn tập tốt kiến thức, chuẩn bị hành trang sẵn sàng cho kì thi sắp tới của mình. Mời các em cùng tham khảo!

PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP

NỘI NĂNG VÀ ĐỘ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG

1. PHƯƠNG PHÁP GIẢI

– Số đo độ biến thiên nội năng trong quá trình truyền nhiệt là nhiệt lượng

          ΔU = Q

Trong đó:

ΔU là độ biến thiên nội năng của vật trong quá trình truyền nhiệt

          Q là nhiệt lượng vật nhận được từ vật khác hay tỏa ra cho vật khác

– Nhiệt lượng mà một lượng chất rắn hoặc lỏng thu vào hay tỏa ra khi nhiệt độ thay đổi được tính theo công thức:

          Q = mcΔt

Trong đó:

Q là nhiệt lượng thu vào hay tỏa ra (J)

          m là khối lượng (kg)

          c là nhiệt dung riêng của chất (J/kg.K)

          Δt là độ biến thiên nhiệt độ (⁰C hoặc K)

2. BÀI TẬP THAM KHẢO

Câu 1: Một nhiệt lượng kế bằng đồng thau khối lượng 128 g chứa 210 g nước ở nhiệt độ 8,4°C. Người ta thả một miếng kim loại khối lượng 192 g đã nung nóng tới 100°C vào nhiệt lượng kế. Xác định nhiệt dung riêng của chất làm miếng kim loại, biết nhiệt độ khi bắt đầu có sá»± cân bằng nhiệt là 21,5°C.. Bỏ qua sá»± truyền nhiệt ra môi trường bên ngoài. Nhiệt dung riêng của đồng thau là 0,128.10³J/(kg.K).

A. 2,1.10³ J/(kg.K)

B. 0,78.10³ J/(kg.K)

C. 7,8.10³ J/(kg.K)

D. 0,21.10³ J/(kg.K)

Giải

Chọn B.

– Nhiệt lượng mà nước thu vào cho đến khi cân bằng nhiệt:

Q₁ = m₁.c₁. Δt₁

– Nhiệt lượng mà bình nhiệt lượng kế đồng thu vào cho đến khi cân bằng nhiệt:

Q₂ = m₂.c₂.Δt₂

– Nhiệt lượng miếng kim loại tỏa ra cho đến khi cân bằng nhiệt:

Q₃ = m₃.c₃.Δt₃

– Tổng nhiệt lượng thu vào bằng nhiệt lượng tỏa ra:

Q₁ + Q₂ = Q₃

↔ (m₁.c₁ + m₂.c₂).Δt₁ = m₃.c₃.Δt₃

– Thay số ta được: (lấy c_nước = c₁ = 4,18.10³ J/(kg.K) )

(0,21.4,18.10³ + 0,128.0,128.10³).(21,5 – 8,4) = 0,192.c₃.(100 – 21,5)

→ c₃ = 0,78.10³ J/(kg.K)

Vậy nhiệt dung riêng của chất làm miếng kim loại là 0,78.10³ J/(kg.K)

Câu 2: Một viên đaÌ£n đaÌ£i bác có khối lÆ°Æ¡Ì£ng 10 kg khi rÆ¡i tới đích có vận tốc 54 km/h. Nếu toàn bộ động năng của nó biến thành nội năng thì nhiệt lÆ°Æ¡Ì£ng tỏa ra lúc va chaÌ£m vào khoảng

A. 1125 J.               B. 14580 J.

C. 2250 J.               D. 7290 J.

Giải

Chọn A.

Nhiệt lượng tỏa ra lúc va chạm:

(Q = Delta U = frac{{m{v^2}}}{2} = frac{{{{10.15}^2}}}{2} = 1125J)

Câu 3: ÄÃªÌ‰ xác điÌ£nh nhiệt độ của một lò nung, người ta đưa vào trong lò một miếng sắt có khối lÆ°Æ¡Ì£ng 50 g. Khi miếng sắt có nhiệt độ bằng nhiệt độ của lò, người ta lấy ra và thả nó vào một nhiệt lÆ°Æ¡Ì£ng kế chứa 900 g nước ở nhiệt độ 17^oC. Khi đó nhiệt độ của nước tăng lên đến 23^oC, biết nhiệt dung riêng của sắt là 478 J/(kg.k), của nước là 4180 J/(kg.k). Nhiệt độ của lò xấp xỉ bằng

A. 796^oC.                           B. 990^oC.

C. 967^oC.                          D. 813^oC.

Giải

Chọn C

– Nhiệt lÆ°Æ¡Ì£ng do sắt tỏa ra:

Q₁ = m₁c₁(t₁ â€“ t)

– Nhiệt lÆ°Æ¡Ì£ng do nước thu vào:

Q₂ = m₂c₂(t – t₂)

Vì Q₁ = Q₂ 

⇒ m₁c₁(t₁ â€“ t) = m₂c₂(t – t₂)

⇔ 0,05.478(t₁ â€“ 23) = 0,9.4180(23 – 17)

t₁ â‰ˆ 967℃

Câu 4: Một ấm đun nước bằng nhôm có m = 350g, chứa 2,75kg nước được đun trên bếp. Khi nhận được nhiệt lượng 650 kJ thì ấm đạt đến nhiệt độ 60°C. Hỏi nhiệt độ ban đầu của ấm, biết c_Al = 880 J/kg.K, c_nước = c_n = 4190 J/kg.K.

A. 20°C

B. 5,1°C

C. 3,5°C

D. 6,5°C

Giải

Chọn B.

– Nhiệt lượng thu vào:

Q_thu = Q_n + Q_Al = m_n.c_n.(t – t₁) + m_Al.c_Al.(t – t₁)

= 2,75.4190.(60 – t₁) + 0,35.880.(60 – t₁)

= 709830 – 11830,5t₁.

– Mặt khác 709830 – 11830,5t₁ = 650000

⟹ t₁ = 5,1 °C

Câu 5: Äá»ƒ xác định nhiệt dung riêng của một chất lỏng, người ta đổ chất lỏng đó vào 20g nước ở 100°C. Khi có sá»± cân bằng nhiệt, nhiệt độ của hỗn hợp nước là 37,5°C, m_hh = 140g. Biết nhiệt độ ban đầu của nó là 20°C, c_n = 4200 J/kg.K. Nhiệt dung riêng của chất lỏng trên là:

A. 2000 J/Kg.K

B. 4200 J/Kg.K

C. 5200J/Kg.K

D. 2500J/Kg.K

Giải

Chọn D.

– Nhiệt lượng tỏa ra:

Q_tỏa = Q_n = m_n.c_n.(t₁ â€“ t_cb)

= 20.10-3.4200.(100 – 37,5) = 5250 J.

– Nhiệt lượng thu vào:

Q_thu = m_x.c_x.(t_cb – t_x) = (m_hh â€“ m_n).c_x.(t_cb – t_x)

= (140 – 20).10-3.c_x.(37,5 – 20)

= 2,1.c_x

– Cân bằng nhiệt:

Q_tỏa = Q_thu 

⟺ 5250 = 2,1.c_x 

⟹ c_x = 2500 J/kg.K

…

-(Nội dung tiếp theo của tài liệu, các em vui lòng đăng nhập xem online hoặc tải về)-

Trên đây là một phần trích đoạn nội dung tài liệu PhÆ°Æ¡ng pháp giải bài tập về Nội năng và Độ biến thiên nội năng môn Vật Lý 10 năm 2021. Để xem thêm nhiều tài liệu tham khảo hữu ích khác các em chọn chức năng xem online hoặc đăng nhập vào trang hoc247.net Ä‘ể tải tài liệu về máy tính.

Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh Ã´n tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập.