22 câu trắc nghiệm Các nguyên lí của nhiệt động lực học cực hay có đáp án
-
1119 lượt thi
-
22 câu hỏi
-
22 phút
Danh sách câu hỏi
Câu 1:
Công thức mô tả đúng nguyên lí I của nhiệt động lực học là
Chọn A.
Nguyên lí I nhiệt động lực học: Độ biến thiên nội năng của vật bằng tổng công và nhiệt lượng mà vật nhận được: ∆U = A + Q
Qui ước dấu:
+ Q > 0 vật nhận nhiệt lượng
+ Q < 0 vật truyền nhiệt lượng
+ A > 0 vật nhận công
+ A < 0 vật thực hiện công
Câu 2:
Trường hợp nội năng của vật bị biến đổi không phải do truyền nhiệt là
Chọn C.
Khi trời lạnh, ta xoa hai bàn tay vào nhau cho ấm lên đây là cách làm thay đổi nội năng do thực hiện công.
Câu 3:
Phát biểu không đúng với nguyên lí I nhiệt động lực học là
Chọn D.
Nguyên lí I nhiệt động lực học: Độ biến thiên nội năng của vật bằng tổng công và nhiệt lượng mà vật nhận được: ∆U = A + Q
⟹ Q = ∆U - A = ∆U + A’, với A’ = - A là công mà hệ sinh ra.
⟹ Nhiệt lượng mà hệ nhận được sẽ chuyển hóa thành độ biến thiên nội năng của hệ và công mà hệ sinh ra.
Hoặc: A = ∆U – Q = ∆U + Q’, với Q’ là nhiệt lượng mà hệ tỏa ra.
⟹ Công mà hệ nhận được bằng tổng đại số của độ biến thiên nội năng của hệ với nhiệt lượng mà hệ truyền cho môi trường xung quanh.
Câu 4:
Biểu thức diễn tả đúng quá trình chất khí vừa nhận nhiệt vừa nhận công là:
Chọn D.
Nguyên lí I nhiệt động lực học: Độ biến thiên nội năng của vật bằng tổng công và nhiệt lượng mà vật nhận được: ∆U = A + Q
Vì khí nhận nhiệt nên Q > 0, khi nhận công nên A > 0.
Câu 5:
Công A và nhiệt lượng Q trái dấu với nhau trong trường hợp hệ
Chọn A.
+ Q > 0 vật nhận nhiệt lượng
+ Q < 0 vật truyền nhiệt lượng
+ A > 0 vật nhận công
+ A < 0 vật thực hiện công
⟹ Công A và nhiệt lượng Q trái dấu với nhau trong trường hợp hệ tỏa nhiệt và nhận công.
Câu 6:
ΔU = 0 trong trường hợp hệ
Chọn A.
∆U = 0 trong trường hợp hệ biến đổi theo chu trình.
Câu 7:
ΔU = Q là hệ thức của nguyên lí I áp dụng cho
Chọn C.
Nguyên lí I nhiệt động lực học: ∆U = A + Q
∆U = Q ⟺ A = 0 ⟺ quá trình đẳng tích (hệ không sinh công).
Câu 8:
Một viên đạn bằng chì khối lượng m, bay với vận tốc v = 195 m/s, va chạm mềm vào một quả cầu bằng chì cùng khối lượng m đang đứng yên. Nhiệt dung riêng của chì là c = 130 J/kg.K. Nhiệt độ ban đầu của viên đạn và quả cầu bằng nhau. Coi nhiệt lượng truyền ra môi trường là không đáng kể. Độ tăng nhiệt độ của viên đạn và quả cầu là
Chọn B.
Theo định luật bảo toàn động lượng:
mv = (m + m’)v ⟹ v’ = v/2.
Độ hao hụt cơ năng:
Nếu lượng cơ năng này hoàn toàn dùng làm hệ nóng lên thì:
Câu 9:
Một lượng khí lí tưởng thực hiện quá trình đẳng áp 1 – 2 rồi đẳng nhiệt 2 – 3 (Hình 33.1). Trong mỗi đoạn, khí nhận công hay sinh công?
Chọn A.
Đoạn 1-2 là quá trình nén đẳng áp → khí nhận công
Quá trình 2-3 là giãn nở đẳng nhiệt → khí sinh công
Câu 10:
Một khí lí tưởng thực hiện quá trình đẳng tích 1 – 2 rồi đẳng áp 2 – 3 (Hình 33.2) Trong mỗi đoạn, khí nhận nhiệt hay tỏa nhiệt?
Chọn C.
Quá trình 1-2 là làm lạnh đẳng tích → khí tỏa nhiệt, < 0
Quá trình 2-3 là làm giãn nở đẳng áp → khí nhận nhiệt và sinh công A =
Câu 11:
Người ta cung cấp nhiệt lượng cho chất khí đựng trong một xilanh đặt nằm ngang. Chất khí nở ra, đẩy pit-tông đi một đoạn 5 cm và nội năng của chất khí tăng 0,5 J. Biết lực ma sát giữa pit-tông và xilanh là 20 N. Nhiệt lượng đã cung cấp cho chất khí là
Chọn A
Độ lớn của công chất khí thực hiện để thắng lực ma sát:
|A| = Fs = 20.0,05 = 1J.
Do chất khí nhận nhiệt và thực hiện công nên: A = -1 J.
Q = ΔU – A = 0,5 + 1 = 1,5 J.
Câu 12:
Một lượng không khí nóng được chứa trong một xilanh cách nhiệt đặt nằm ngang có pit-tông có thể dịch chuyển được. Không khí nóng dãn nở đẩy pit-tông dịch chuyển. Nếu không khí nóng thực hiện một công có độ lớn là 2000 J thì nội năng của nó biến đổi một lượng bằng.
Chọn B.
Áp dụng công thức nguyên lí I NĐLH: ∆U = A + Q
Vì chất khí thực hiện công và xi lanh cách nhiệt nên
A = -2000 J, Q = 0
Do đó: ∆U = A + Q = - 2000 + 0 = - 2000 J
Câu 13:
Trong một quá trình nung nóng đẳng áp ở áp suất 1,5. Pa, một chất khí tăng thể tích từ 40 đến 60 và tăng nội năng một lượng là 4,28 J. Nhiệt lượng truyền cho chất khí là
Chọn B.
Áp dụng công thức nguyên lí I NĐLH: ∆U = A + Q
Vì chất khí thực hiện công nên A = -p.∆V
= -1,5..(60.– 40.) = -3000J.
Khí tăng nội năng một lượng là 4,28 J nên ∆U = 4,28 J
Do đó: Q = ∆U - A = 4,28 + 3000 = 3004,28J.
Câu 14:
Chất khí không thực hiện công trong quá trình nào của đường biểu diễn ở đồ thị p – T như hình vẽ.
Chọn B.
Từ đồ thị ta thấy quá trình (4) – (1) là quá trình đẳng tích → chất khí không thực hiện công trong quá trình này.
Câu 15:
Đồ thị bên biểu diễn một quá trình biến đổi trạng thái của khí lý tưởng. Hỏi trong quá trình này Q, A và ∆U phải có giá trị như thế nào?
Chọn A.
Ta thấy quá trình 1-2 trên đồ thị p-V là quá trình nén đẳng nhiệt → Q = 0 và khí nhận công A > 0
→ ∆U = A + Q = A > 0
Câu 16:
Nội năng của khối khí tăng 10J khi truyền cho khối khí một nhiệt lượng 30J. Khi đó khối khí đã
Chọn C.
Nội năng của khối khí tăng 10J khi truyền cho khối khí một nhiệt lượng 30J
→ ∆U = 10J và Q = 30J
Mặt khác: ∆U = A + Q → A = ∆U – Q = 10 – 30
= -20J < 0 → khối khí sinh công 20J
Câu 17:
Khi truyền nhiệt lượng 6. 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 . Tính độ biến thiên nội năng của khí. Biết áp suất của khí là 8. N/và coi áp suất này không đổi trong quá trình khí thực hiện công.
Chọn C.
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:
Công mà chất khí thực hiện có độ lớn là:
A = F.h = P.S.h = P.ΔV
= 8..0,5 = 4. J.
Vì chất khí thực hiện công và nhận nhiệt nên: 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)
Câu 18:
Trong xilanh có tiết diện , pittong cách đáy 30cm, có khí ở và áp suất . Khi nhận nhiệt lượng do 5g xăng bị cháy cung cấp, khí dãn nở đẳng áp, nhiệt độ tăng thêm . Biết khi cháy 10% nhiệt lượng của xăng cung cấp cho khí. Năng suất tỏa nhiệt của xăng là . Tính công do khí thực hiện
Ta có:
Thể tích
Quá trình đẳng áp:
Công do khí thực hiện:
Đáp án: B
Câu 19:
Trong xilanh có tiết diện , pittong cách đáy 30cm, có khí ở và áp suất . Khi nhận nhiệt lượng do 5g xăng bị cháy cung cấp, khí dãn nở đẳng áp, nhiệt độ tăng thêm . Biết khi cháy 10% nhiệt lượng của xăng cung cấp cho khí. Năng suất tỏa nhiệt của xăng là . Hiệu suất của quá trình:
Ta có:
Khi cháy 10% nhiệt lượng của xăng cung cấp cho khí
=>
Hiệu suất:
Đáp án: C
Câu 20:
Trong xilanh có tiết diện , pittong cách đáy 30cm, có khí ở và áp suất . Khi nhận nhiệt lượng do 5g xăng bị cháy cung cấp, khí dãn nở đẳng áp, nhiệt độ tăng thêm . Biết khi cháy 10% nhiệt lượng của xăng cung cấp cho khí. Năng suất tỏa nhiệt của xăng là . Tính công do khí thực hiện
Ta có:
Thể tích
Quá trình đẳng áp:
Công do khí thực hiện:
Đáp án: C
Câu 21:
Trong xilanh có tiết diện , pittong cách đáy 30cm, có khí ở và áp suất . Khi nhận nhiệt lượng do 5g xăng bị cháy cung cấp, khí dãn nở đẳng áp, nhiệt độ tăng thêm . Biết khi cháy 10% nhiệt lượng của xăng cung cấp cho khí. Năng suất tỏa nhiệt của xăng là . Hiệu suất của quá trình là
Ta có:
Khi cháy 10% nhiệt lượng của xăng cung cấp cho khí
=>
Hiệu suất:
Ta có, công A=737,7J (đã tính ở câu trên)
Suy ra:
Đáp án: A
Câu 22:
Chu trình hoạt động của một động cơ nhiệt như hình vẽ: Biết tác nhân là một khối khí lí tưởng đơn nguyên tử. Hiệu suất của động cơ nhiệt là:
Ta có:
Quá trình 1→2: đẳng tích:
Theo định luật Sáclơ, ta có:
Nhận thấy: khí nhận nhiệt bằng
Quá trình 2→3: đẳng áp
Ta có:
Nhiệt lượng mà khí nhận được:
Q23 = ΔU23 + A23 = 30mMRT1Q23
=ΔU23+A23=30mMRT1
Quá trình 3→4: đẳng tích:
Ta có:
khí tỏa nhiệt bằng
Quá trình 4→1: đẳng áp:
khí tỏa nhiệt bằng
Tổng nhiệt lượng khí nhận trong một chu trình:
Tổng nhiệt lượng khí tỏa ra trong một chu trình:
Hiệu suất của động cơ:
Đáp án: D