54 câu Trắc nghiệm Vật lý 12 Cánh diều Bài 2: Nội năng. Định luật 1 của nhiệt động lực học

Người truyền nhiệt lượng cho chất khí → chất khí nhận nhiệt lượng Q > 0.

Độ biến thiên nội năng của chất khí là DU = A+Q = -70+100 = 30 J.

Chọn A

Công mà lực ma sát thực hiện trong dịch chuyển của pit-tông đoạn 5 cm có độ lớn:

A$_{ms}$ = F$_{ms}$s = 20.0,05 = 1 J.

Công mà chất khí thực hiện để thắng công của lực ma sát là A = -A$_{ms}$= −1 J.

Độ biến thiên nội năng của chất khí DU = A+Q = -1+1,5 = 0,5 J.

Chọn C

Cho biết các phát biểu sau đúng hay sai?

Nội năng của vật phụ thuộc vào nhiệt độ và thể tích của vật, ví dụ:

1. Ví dụ về phụ thuộc vào nhiệt độ:

* Khi đun sôi nước, ta cung cấp nhiệt năng cho nước. Nhiệt năng này làm cho các phân tử nước chuyển động nhanh hơn và va chạm mạnh hơn.

* Khi nhiệt độ tăng cao, một số phân tử nước có đủ năng lượng để chuyển sang trạng thái hơi. Việc chuyển đổi trạng thái này cũng góp phần làm tăng nội năng của nước.

2. Ví dụ về phụ thuộc vào thể tích:

* Khi nén khí, ta tác dụng lực lên khí, làm giảm thể tích của khí. Lực này làm cho các phân tử khí xích lại gần nhau hơn.

* Khi các phân tử khí xích lại gần nhau hơn, lực tương tác giữa các phân tử khí tăng lên. Để tách rời các phân tử khí, cần phải cung cấp nhiều năng lượng hơn. Do đó, khi nén khí, nội năng của khí cũng tăng lên.

3. Kết luận:

* Qua các ví dụ trên, ta có thể thấy nội năng của một vật phụ thuộc vào cả nhiệt độ và thể tích của vật. Khi nhiệt độ hoặc thể tích của vật thay đổi, nội năng của vật cũng sẽ thay đổi theo.

* Mối liên hệ giữa nội năng, nhiệt độ và thể tích của vật có thể được biểu thị bằng công thức U = f(T, V), trong đó U là nội năng, T là nhiệt độ và V là thể tích.

Việc thay đổi lượng không khí chứa trong ống nghiệm chắc chắn sẽ ảnh hưởng đến kết quả của thí nghiệm. Dưới đây là một số cách mà việc thay đổi lượng không khí có thể ảnh hưởng:

1. Thay đổi áp suất

* Nếu lượng không khí bên trong ống nghiệm tăng lên (ví dụ, bằng cách bơm thêm không khí vào), áp suất bên trong ống cũng sẽ tăng lên, giả sử thể tích của ống nghiệm không đổi.

* Ngược lại, việc giảm lượng không khí có thể làm giảm áp suất bên trong ống, có thể ảnh hưởng đến điều kiện cần thiết cho một số phản ứng hóa học hoặc sự bay hơi của chất lỏng.

2. Thay đổi tính chất của chất khí

* Việc thay đổi lượng không khí có thể ảnh hưởng đến sự cân bằng giữa các pha của chất có trong ống nghiệm.

3. Ảnh hưởng đến nhiệt độ

* Trong một số trường hợp, việc thay đổi lượng không khí có thể ảnh hưởng đến khả năng cách nhiệt của ống nghiệm, ảnh hưởng đến tốc độ mà ống nghiệm hấp thụ hoặc mất nhiệt. D

Có hai cách chính để làm thay đổi nội năng của một vật (hoặc hệ vật):

1. Truyền nhiệt:

* Truyền nhiệt: Là quá trình trao đổi nhiệt giữa hai vật thể hoặc hệ thống ở nhiệt độ khác nhau mà không có công thực hiện. Nhiệt luôn truyền từ vật thể có nhiệt độ cao sang vật thể có nhiệt độ thấp.

* Ví dụ: Khi đặt một cốc nước lạnh vào trong một phòng ấm, nhiệt từ không khí sẽ truyền vào nước, làm tăng nội năng của nước.

2. Thực hiện công:

* Thực hiện công lên hệ thống: Khi công được thực hiện lên một hệ thống, chẳng hạn như bằng cách nén khí trong xi lanh, nội năng của hệ thống tăng lên.

* Ví dụ: Khi bơm không khí vào một quả bóng, công thực hiện bởi bơm không khí làm tăng nội năng của không khí bên trong bóng.