Bài tập nội năng và sự biến thiên nội năng lớp 10

1. Nội năng:

  • Nội năng của vật là tổng động năng và thế năng của các phân tử cấu tạo nên vật.
  • Nội năng của một vật phụ thuộc vào nhiệt độ và thể tích của vật : U = f[T, V]

2. Độ biến thiên nội năng:

  • Độ biến thiên nội năng ∆U của vật là phần nội năng tăng thêm hay giảm bớt đi của vật trong một quá trình.

3. Các cách làm thay đổi nội năng:

  • Thực hiện công
  • Truyền nhiệt

4. Nhiệt lượng:

  • Số đo độ biến thiên của nội năng trong quá trình truyền nhiệt gọi là nhiệt gọi là nhiệt lượng[còn gọi tắt là nhiệt]

Ta có :            ∆U = Q  hay  Q = mc∆t

Trong đó :      Q là nhiệt lượng thu vào hay tỏa ra [J]

                      m là khối lượng của vật [kg]

                       c là nhiệt dung riêng của chất [J/kg.K]

                       ∆t là độ biến thiên nhiệt độ [ 0C hoặc K]

B. Bài tập và hướng dẫn giải

Câu 2: trang 173 - sgk vật lí 10

Nội năng của một lượng khí lí tưởng có phụ thuộc vào thể tích không? Tại sao?

=> Xem hướng dẫn giải

Câu 3: trang 173 - sgk vật lí 10

Nhiệt lượng là gì? Viết công thức tính nhiệt lượng vật thu và tỏa ra khi nhiệt độ của vật thay đổi. Nêu tên đơn vị của các đại lượng trong công thức.

=> Xem hướng dẫn giải

Câu 4: trang 173 - sgk vật lí 10

Nội năng của một vật là:

A. Tổng động năng và thế năng của vật.

B. Tổng động năng và thế năng của các phân tử cấu tạo nên vật.

C. Tổng nhiệt lượng và cơ năng mà vật nhận được trong quá trình truyền nhiệt và thực hiện công.

D. nhiệt lượng vật nhận được trong quá trình truyền nhiệt.

Chọn đáp án đúng.

=> Xem hướng dẫn giải

Câu 5: trang 173 - sgk vật lí 10

Câu nào sau đây nói về nội năng không đúng?

A. Nội năng là một dạng năng lượng.

B. Nội năng có thể chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác.

C.Nội năng là nhiệt lượng.

D. Nội năng của một vật có thể tăng lên, giảm đi.

=> Xem hướng dẫn giải

Câu 6: trang 173 - sgk vật lí 10

Câu nào sau đây nói về nhiệt lượng không đúng?

A. Nhiệt lượng là số đo độ tăng nội năng của vật trong quá trình truyền nhiệt.

B. Một vật lúc nào cũng có nội năng, do đó lúc nào cũng có nhiệt lượng.

C. Đơn vị của nhiệt lượng cũng là đơn vị của nội năng.

D. Nhiệt lượng không phải là nội năng.

=> Xem hướng dẫn giải

Câu 7: trang 173 - sgk vật lí 10

Một bình nhôm khối lượng 0,5 kg chứa 0,118 kg nước ở nhiệt độ 200C. Người ta thả vào bình một miếng sắt khối lượng 0,2 kg đã được nung nóng tới 750C. Xác định nhiệt độ của nước khi bắt đầu có sự cân bằng nhiệt. Bỏ qua sự truyền nhiệt ra môi trường bên ngoài. Nhiệt dung riêng của nhôm là 896 J/[kg.K]; của nước là 4,18 .103 J/[kg.K]; của sắt là 0,46.103 J/[kg.K]

=> Xem hướng dẫn giải

Câu 8: trang 173 - sgk vật lí 10

Một nhiệt lượng kế bằng đồng thau khối lượng 128g chứa 210g nước ở nhiệt độ 8,40C. Người ta thả một miếng kim loại 192g đã nung nóng tới 1000C vào nhiệt lượng kế. Xác định nhiệt dung riêng của chấtlàm miếng kim loại, biết nhiệt độ khi bắt đầu có sự cân bằng nhiệt là 21,50C. Bỏ qua sự truyền nhiệt ra môi trường bên ngoài. Nhiệt dung riêng của đồng thau là 0,128.103 J/[kg.K]

=> Xem hướng dẫn giải

Nội dung quan tâm khác

Trắc nghiệm vật lý 10 bài 32: Nội năng và sự biến thiên nội năng

Xem thêm các sách tham khảo liên quan:

Giải Bài Tập Vật Lí 10 – Bài 32 : Nội năng và sự biến thiên nội năng giúp HS giải bài tập, nâng cao năng lực tư duy trừu tượng, khái quát, cũng như định lượng trong việc hình thành những khái niệm và định luật vật lí :

C1 [trang 170 sgk Vật Lý 10]: Hãy chứng tỏ nội năng của một vật phụ thuộc vào nhệt độ và thể tích của vật: U = f[T, V]

Bạn đang đọc: Giải Bài Tập Vật Lí 10 – Bài 32 : Nội năng và sự biến thiên nội năng

Trả lời:

Ta có : Nội năng = Động năng của những phân tử + thế năng phân tử Mà động năng thì phụ thuộc nhiệt độ [ t tăng ⇔ v tăng ⇔ Wđ tăng … ] ; còn thế năng phân tử phụ thuộc thể tích [ V đổi khác => khoảng cách phân tử đổi khác => thế năng tương tác phân tử biến hóa ] .

Vì vậy nội năng của một vật phụ thuộc nhiệt độ và thể tích của vật .

C2 [trang 170 sgk Vật Lý 10]: Hãy chứng tỏ nội năng của một lượng khí lí tưởng chỉ phụ thuộc nhiệt độ.

Trả lời:

Vì so với khi lí tưởng, sự tương tác giữa những phân tử là không đáng kể, hoàn toàn có thể bỏ lỡ nên chất khí lí tưởng không có thế năng, chỉ có động năng. Do đó nội năng khí lí tưởng chỉ phụ thuộc nhiệt độ .

C3 [trang 172 sgk Vật Lý 10]: Hãy so sánh sự thực hiện công và sự truyền nhiệt; công và nhiệt lượng.

Trả lời:

+ So sánh sự thực thi công và sự truyền nhiệt : Giống : Đều làm cho nội năng đổi khác Khác : Trong quy trình triển khai công, có sự chuyển hóa từ một dạng nguồn năng lượng khác [ ví dụ cơ năng ] sang nội năng. Trong khi quy trình truyền nhiệt không có sự chuyển hóa nguồn năng lượng từ dạng này sang dạng khác, chỉ có sự truyền nội năng từ vật này sang vật khác . + So sánh công và nhiệt lượng :

Công là phần nguồn năng lượng truyền từ vật này sang vật khác trong quy trình triển khai công, còn nhiệt lượng là phần nội năng truyền từ vật này sang vật khác trong quy trình truyền nhiệt .

C4 [trang 172 sgk Vật Lý 10]: Hãy mô tả và nêu tên các hình thức truyền nhiệt trong các hiện tượng vẽ ở Hình 32.3

Trả lời:

Hình a : Hình thức truyền nhiệt đa phần là dẫn nhiệt : Nhiệt lượng truyền trực tiếp từ than hồng sang thanh sắt . Hình b : Hình thức truyền nhiệt đa phần là bức xạ nhiệt : Mặt Trời truyền nhiệt cho Trái Đất nhờ phát ra những tia bức xạ .

Hình c : Hình thức truyền nhiệt là dẫn nhiệt và đối lưu : Đèn cồn truyền nhiệt cho bình nước nhờ sự lưu chuyển của không khí nóng .

Lời giải:

Trong nhiệt động lực học, người ta gọi tổng động năng và thế năng của những phân tử cấu trúc nên vật là nội năng của vật .

Lời giải:

Không, vì nội năng của khí lí tưởng không gồm có thế năng tương tác phân tử, nên không phụ thuộc vào khoảng cách giữa những phân tử – tức không phụ thuộc vào thể tích khí .

Lời giải:

Số đo độ biến thiên nội năng trong quy trình truyền nhiệt là nhiệt lượng : Q = ΔU [ đơn vị chức năng của Q. và ΔU là Jun ] Công thức tính nhiệt lượng vật thu vào hay tỏa ra khi nhiệt độ của vật biến hóa :

Q = m. c. Δt ; Trong đó c là nhiệt dung riêng [ J / kg. K ], Δt là độ tăng hoặc giảm của nhiệt độ [ ºC hoặc K ], m là khối lượng của vật [ kg ] .

A. tổng động năng và thế năng của vật B. tổng động năng và thế năng của những phân tử cấu trúc nên vật C. tổng nhiệt lượng và cơ năng mà vật nhận được trong quy trình truyền nhiệt và triển khai công .

D. nhiệt lượng vật nhận được trong quy trình truyền nhiệt .

Lời giải:

Chọn B .

A. Nội năng là một dạng nguồn năng lượng

B. Nội năng có thể chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác

Xem thêm: Bài 1,2,3 trang 99 SGK Đại số 10: Bất phương trình bậc nhất hai ẩn

C. Nội năng là nhiệt lượng
D. Nội năng của một vật hoàn toàn có thể tăng lên, giảm đi

Lời giải:

Chọn C. Số đo độ biến thiên của nội năng trong quy trình truyền nhiệt là nhiệt lượng .

A. Nhiệt lượng là số đo độ tăng nội năng của vật trong quy trình truyền nhiệt B. Một vật khi nào cũng có nội năng, do đó lúc nào cũng có nhiệt lượng C. Đơn vị của nhiệt lượng cũng là đơn vị chức năng của nội năng

D. Nhiệt lượng không phải là nội năng .

Lời giải:

Chọn B .

Bỏ qua sự truyền nhiệt ra thiên nhiên và môi trường bên ngoài. Nhiệt dung riêng của nhôm là 0,92. 103 J / [ kg. K ] ; của nước là 4,18. 103J [ kg. K ] ; của sắt là 0,46. 103 J [ kg. K ] .

Lời giải:

Gọi t là nhiệt độ cân đối của hệ . Nhiệt lượng mà nước thu vào cho đến khi cân đối nhiệt : Q1 = m1. c1. Δt1 Nhiệt lượng mà bình nhôm thu vào cho đến khi cân đối nhiệt : Q2 = mét vuông. c2. Δt2 Nhiệt lượng miếng sắt tỏa ra cho đến khi cân đối nhiệt : Q3 = m3. c3. Δt3 Tổng nhiệt lượng thu vào bằng nhiệt lượng tỏa ra : Q1 + Q2 = Q3 ↔ [ m1. c1 + mét vuông. c2 ] Δt1 = m3. c3. Δt3 Thay số ta được : [ 0,118. 4,18. 103 + 0,5. 896 ]. [ t – 20 ] = 0,2. 0,46. 103. [ 75 – t ]

↔ 941,24. [ t – 20 ] = 92. [ 75 – t ] ↔ 1033,24. t = 25724,8

⇒ t = 24,9 ºC .
Vậy nhiệt độ cân đối trong bình là t ≈ 24,9 ºC

Bỏ qua sự truyền nhiệt ra thiên nhiên và môi trường bên ngoài. Nhiệt dung riêng của đồng thau là 0,128. 103 J / [ kg. K ] .

Lời giải:

Nhiệt lượng mà nước thu vào cho đến khi cân đối nhiệt : Q1 = m1. c1. Δt1 Nhiệt lượng mà bình nhiệt lượng kế đồng thu vào cho đến khi cân đối nhiệt : Q2 = mét vuông. c2. Δt2 Nhiệt lượng miếng sắt kẽm kim loại tỏa ra cho đến khi cân đối nhiệt : Q3 = m3. c3. Δt3 Tổng nhiệt lượng thu vào bằng nhiệt lượng tỏa ra : Q1 + Q2 = Q3 ↔ [ m1. c1 + mét vuông. c2 ]. Δt1 = m3. c3. Δt3 Thay số ta được : [ lấy cnước = 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]

Xem thêm: Phân tích tâm trạng Chí phèo khi bị Thị Nở cự tuyệt | Văn mẫu 11

Vậy nhiệt dung riêng của chất làm miếng sắt kẽm kim loại là 0,78. 103 J / [ kg. K ]

Source: //noithathangphat.com
Category: Học tập

Video liên quan

Chủ Đề