Câu hỏi tự luận mức độ vận dụng Vật lí 12 kntt bài 2: Nội năng. Định luật I của nhiệt động lực học

Câu 1:

Theo định luật I của nhiệt động lực học, độ biến thiên nội năng của hệ được tính bằng:

ΔU=A+Q 

Trong đó: 

• A = 500J (hệ nhận công) 
• Q = -800J (hệ tỏa nhiệt)

Thay các giá trị vào công thức: 

ΔU = 500 – 800 = -300J 

Vậy độ biến thiên nội năng của hệ là -300J. Điều này có nghĩa là nội năng của hệ đã giảm đi 300J sau chu trình.

Câu 2: 

Trong quá trình đẳng tích, hệ không thực hiện công lên môi trường (A=0). Theo định luật I của nhiệt động lực học, độ biến thiên nội năng được tính bằng: 

ΔU = A+Q 

Vì A = 0 nên: ΔU = 0 + 200 = 200J

Vậy độ biến thiên nội năng của hệ là 200J.

Câu 3: 

• Vật kim loại khi bỏ vào nước lạnh sẽ truyền nhiệt lượng từ vật sang nước. Nhiệt độ của vật giảm đi do nội năng của vật giảm. Đồng thời, nước nhận nhiệt lượng từ vật, khiến nhiệt độ của nước tăng lên, và nội năng của nước cũng tăng.
• Hiện tượng này liên quan đến định luật I của nhiệt động lực học vì nó thể hiện sự bảo toàn năng lượng. Tổng nhiệt lượng mà vật kim loại mất đi bằng tổng nhiệt lượng mà nước nhận được, không có sự mất mát năng lượng trong quá trình này.

Câu 4:

• Khi thổi hơi, luồng không khí từ miệng ra ngoài có nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ của bàn tay, và tốc độ chuyển động nhanh. Hơi thổi này làm tăng tốc độ bay hơi của mồ hôi trên bề mặt da, khiến nhiệt độ ở da giảm và ta cảm thấy mát.
• Khi hà hơi, không khí từ miệng ra ngoài có nhiệt độ cao hơn và tốc độ chuyển động chậm hơn. Nhiệt lượng từ hơi thở truyền sang bề mặt da, làm tăng nhiệt độ ở đó, nên ta cảm thấy ấm.