Một máy nhiệt với công tác là khí lý tưởng đơn nguyên tử, thực hiện công theo chu trình 1-2-3-4-2-5-1 được biểu diễn trên giản đồ PoV như hình vẽ. Các điểm 1,2,3 trên cùng 1 đường thẳng đi qua gốc O, trong đó điểm 2 là trung điểm của đoạn 1-3. Tìm hiệu suất của máy nhiệt trên biết rằng nhiệt độ cực đại của khí trong chu trình lớn hơn nhiệt độ cực tiểu của nó là n lần Đáp số: [tex]\eta =\frac{A}{Q}=\frac{1}{8}.\frac{\sqrt{n}-1}{\sqrt{n}+1}[/tex] Show Nhận xét: (1,5) đẳng áp có V5>V1 ==> T5>T1 (5,2) Đẳng tích có P2>P5==> T2>T5 (2,4) đẳng áp có V4>V2 ==> T4>T2 (4,3) đẳng tích có P3>P4 ==> T3>T4 vậy T3>T4>T2>T5>T1 ==> T3=nT1 Do 1,3 nằm trên đường thẳng ==> P3/V3=P1/V1=P2/V2 = a (hằng số) theo PT mendelep : P3.V3=(m/M).R.T3 và P1.V1=(m/M).R.T1, P2.V2=(m/M).R.T2 ==> [tex]V3/V1=\sqrt{n}[/tex] do 2 là trung điểm (1,3) ==> [tex]V2=(V1+V3)/2=(\sqrt{n}+1)V1/2[/tex] Công chu trình: A=2S(125) = (P2-P1)(V2-V1) = P2V2 + P1V1 = [tex]a(V2^2-V1^2)=aV1^2(\frac{\sqrt{n}-1}{2})^2[/tex] Nhiệt tỏa trong quá trình (1,2,3) ==> Q123=[tex]\Delta U123 + A123[/tex] = (3R/2)(T3-T2)+1/2(P3+P1)(V3-V1) \==> Q123=[tex]2a(n-1)V1^2[/tex] \==> H=A/Q (em biến đổi tiếp nhé) Phần Cơ sở của nhiệt động lực học Vật Lí lớp 10 sẽ tổng hợp Lý thuyết, các dạng bài tập chọn lọc có trong Đề thi THPT Quốc gia và trên 100 bài tập trắc nghiệm chọn lọc, có đáp án. Vào Xem chi tiết để theo dõi các dạng bài Cơ sở của nhiệt động lực học hay nhất tương ứng. Quảng cáo Tổng hợp lý thuyết Chương Cơ sở của nhiệt động lực học
Các dạng bài tập
Bài tập trắc nghiệm
Xem thêm các dạng bài tập Vật Lí lớp 10 chọn lọc có đáp án hay khác:
Đã có lời giải bài tập lớp 10 sách mới:
Săn shopee siêu SALE :
ĐỀ THI, GIÁO ÁN, GÓI THI ONLINE DÀNH CHO GIÁO VIÊN VÀ PHỤ HUYNH LỚP 10Bộ giáo án, bài giảng powerpoint, đề thi dành cho giáo viên và gia sư dành cho phụ huynh tại https://tailieugiaovien.com.vn/ . Hỗ trợ zalo VietJack Official Tổng đài hỗ trợ đăng ký : 084 283 45 85 Đã có app VietJack trên điện thoại, giải bài tập SGK, SBT Soạn văn, Văn mẫu, Thi online, Bài giảng....miễn phí. Tải ngay ứng dụng trên Android và iOS.  Theo dõi chúng tôi miễn phí trên mạng xã hội facebook và youtube: Nếu thấy hay, hãy động viên và chia sẻ nhé! Các bình luận không phù hợp với nội quy bình luận trang web sẽ bị cấm bình luận vĩnh viễn. Bài tập 1. Động cơ nhiệt lí tưởng làm việc giữa hai nguồn nhiệt 27oC và 127oC. Nhiệt lượng tác nhân nhận của nguồn nóng trong một chu trình là 2400J. Tính a/ Hiệu suất của động cơ. b/ Công thực hiện trong một chu trình c/ Nhiệt lượng truyền cho nguồn lạnh trong một chu trình Spoiler a/ H = (T1 – T2)/T1 = 0,25 = 25% b/ Công thực hiện trong một chu trình H = A/Q1 = > A = HQ1 = 600J c/ Nhiệt lượng truyền cho nguồn lạnh: Q2 = Q1 – A = 1800J [collapse] Bài tập 2. Động cơ nhiệt lí tưởng mỗi chu trình truyền 80% nhiệt lượng nhận được cho nguồn lạnh. Biết nhiệt độ của nguồn lạnh là 30oC. Tìm nhiệt độ của nguồn nóng. Spoiler Q2 = HQ1 = 0,8Q1 H = (Q1 – Q2)/Q1 = (T1 – T2)/T1 => Q2/Q1 = T2/T1 = > T1 = 378,75K [collapse] Bài tập 3. Máy hơi nước công suất 10kW tiêu thụ 10kg than đá trong 1 giờ. Biết hơi nước vào và ra xilanh có nhiệt độ 227oC và 100oC. năng suất tỏa nhiệt của than đá là 3,6.107J/kg. Tính hiệu suất thực của máy và của một động cơ nhiệt lí tưởng làm việc giữa hai nhiệt độ nói trên. Spoiler Hiệu suất thực của máy: H = A/Q1 = Pt/mL = 10.103.3600/(10.3,6.107) = 0,1 = 10% Hiệu suất của động cơ nhiệt lí tưởng H = (T1 – T2)/T1 = 0,254 = 25,4% [collapse] Bài tập 4. Trong xilanh có tiết diện 200cm2, pittông cách đáy 30cm, có khí ở 27oC và 106N/m2. Khi nhận nhiệt lượng do 5g xăng bị cháy cung cấp, khí dãn nở đẳng áp, nhiệt độ tăng thêm 150oC. a/ Tính công do khí thực hiện. b/ Tinh hiệu suất của quát trình. Biết khi cháy 10% nhiệt lượng của xăng cung cấp cho khí. Năng suất tỏa nhiệt của xăng là 4,8.107J/kg. Spoiler a/ V1 = Sh = 200.30 = 6000cm3 Quá trình đẳng áp => V1/T1 = V2/T2 => V2 = 9000cm3. Công do khí thực hiện A = p(V2 – V1) = 106(9000 – 6000).10-6 = 3000J b/ Hiệu suất: H = A/Q1 = A/(0,1mL) = 0,125 = 12,5% [collapse] Bài tập 5. Chu trình hoạt động của một động cơ nhiệt như hình vẽ. Biết tác nhân là một khối khí lí tưởng đơn nguyên tử. Tính hiệu suất của động cơ nhiệt Spoiler Quá trình 1 → 2: đẳng tích Theo định luật saclơ: p1/T1 = p2/T2 => T2 = (p2/p1)T1 = 4T1 A$_{12}$ = 0 => Q$_{12}$ = ΔU$_{12}$ = 1,5(m/µ)R(T2 – T1) = 5,2(m/µ)RT1 Q$_{12}$ > 0 => khí nhận nhiệt bằng Q$_{12}$ Quá trình 2 → 3: đẳng áp V2/T2 = V1/T1 => T3 = 4T2 = 16T1 A$_{23}$ = p2(V3 – V2) = 4po(4Vo – Vo) = 12poVo = 12(m/µ)RT1 ΔU$_{23}$ = 1,5(m/µ)R(T3 – T2) = 18(m/µ)RT1 Nhiệt lượng khí nhận được Q$_{23}$ = ΔU$_{23}$ + A$_{23 }$ = 30(m/µ)RT1 Quá trình 3 → 4: đẳng tích p3/T3 = p4/T4 => T4 = 4T1 A$_{34}$ = 0 => Q$_{34}$ = 1,5(m/µ)R(T4 – T1) = -18(m/µ)RT1 Q$_{34}$ < 0 => khí tỏa nhiệt bằng |Q$_{34}$| Quá trình 4 → 1: đẳng áp A$_{41}$ = p1(V1 – V4) = po(Vo – 4Vo) = -3poVo = -3(m/µ)RT1 ΔU$_{41}$ = 1,5(m/µ)R(T1 – T4) = -4,5 (m/µ)RT1 Q$_{41}$ = A$_{41}$ + ΔU$_{41}$ = -7,5(m/µ)RT1 Q$_{41}$ < 0 => khí tỏa nhiệt bằng |Q$_{41}$| – Tổng nhiệt lượng khí nhận trong một chu trình Q1 = Q$_{12}$ + Q$_{23}$ = 34,5(m/µ)RT1 – Tổng nhiệt lượng khí tỏa ra trong 1 chu trình Q2 = |Q$_{34}$| + |Q$_{41}$| = 25,5(m/µ)RT1 – Hiệu suất của động cơ: H = (Q1 – Q2)/Q1 = 0,26 = 26% [collapse] Bài tập 6. Hình bên biểu diễn hai chu trình ABCA và ACDA cả hai chu trình đều thực hiện với một khối khí li tưởng đơn nguyên tử |
