CHƯƠNG VI
CƠ SỞ CỦA
NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC
NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG
NGUYÊN LÍ I NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC
NGUYÊN LÍ II NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC
NỘI NĂNG
Khí lý tưởng
U = f (T)
U = f (T,V)
Dạng 1: Phương trình cân bằng nhiệt
- Nhiệt truyền từ vật có nhiệt độ cao hơn sang vật có nhiệt độ thấp hơn.
- Sự truyền nhiệt xảy ra cho đến khi nhiệt độ của hai vật cân bằng nhau thì ngừng lại.
 - Nhiệt lượng vật này tỏa ra bằng nhiệt lượng vật kia thu vào: Qtỏa = Qthu; ( Q = m.c.∆t).
Câu 1:
Một nồi đồng có khối lượng 200 g chứa 3 lít nước. Tính nhiệt lượng cần thiết để đun nồi nước này từ 200C đến khi nước sôi. Biết nhiệt dung riêng của nước là 4200 (J/kg.K) và của đồng là (J/kg.K). Khối lượng riêng của nước là 1000kg/m3.


ĐS: 1.014.080 (J)
Dạng 1: Phương trình cân bằng nhiệt
- Nhiệt truyền từ vật có nhiệt độ cao hơn sang vật có nhiệt độ thấp hơn.
- Sự truyền nhiệt xảy ra cho đến khi nhiệt độ của hai vật cân bằng nhau thì ngừng lại.
 - Nhiệt lượng vật này tỏa ra bằng nhiệt lượng vật kia thu vào: Qtỏa = Qthu; ( Q = m.c.∆t).
Câu 2: Người ta bỏ 1 miếng hợp kim chì và kẽm có khối lượng 50g ở t = 136°C vào 1 nhiệt lượng kế có khối lượng 200g, nhiệt dung là 50 (J/kg.K) chứa l00g nước ở 14°C.
Xác định khối lượng của kẽm và chì trong hợp kim trên, biết nhiệt độ khi cân bằng trong nhiệt lượng kế là 18°C.
Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường nên ngoài
CZn = 377 J/kg.K, CPb = 126 J/kg.K ; CH2O = 4180J/kg.

Câu 2 (13): Một cốc nhôm m = 100g chứa 300g nước ở nhiệt độ 20°C. Người ta thả vào cốc nước một thìa đồng khối lượng 75g vừa rút ra từ nồi nước sôi 100°C. Xác định nhiệt độ của nước trong cốc khi có sự cân bằng nhiệt. Bỏ qua các hao phí nhiệt ra ngoài.

A. 25°C B. 50°C C. 21,7°C D. 27,1°C
Dạng 2: Áp dụng nguyên lý I của nhiệt động lực học
ΔU = U2 – U1 = Q + A
Hệ
?U = Q + A khi Q > 0 và A < 0
? Vật nhận nhiệt lượng và thực hiện công
?U = Q + A khi Q < 0 và A > 0
? Vật truyền nhiệt lượng và nhận công
Câu 3: Caùc heä thöùc sau ñaây bieåu dieãn nhöõng quaù trình naøo?
Dạng 2: Áp dụng nguyên lý I của nhiệt động lực học
ΔU = U2 – U1 = Q + A
Hệ
Câu 4: Người ta truyền cho khí trong xilanh nhiệt lượng 120 J. Khí nở ra thực hiện công 70 J đẩy pittông lên. Nội năng khí tăng hay giảm bao nhiêu?
HD: Khí nhận nhiệt: Q > 0  Q = + 120J
Khí thực hiện công: A < 0  A = - 70J
 ΔU = Q + A = 50 J >0
ΔU = U2 – U1 > 0  U2 > U1 : Nội năng tăng 50 J
Dạng 3: Áp dụng nguyên lý I của NĐLH vào quá trình đẳng tích
Δ U = Q
Hệ
Trong quá trình đẳng tích, nhiệt lượng mà chất khí nhận được chỉ dùng làm tăng nội năng


Câu 5. Người ta cung cấp nhiệt lượng 1,5J cho chất khí đựng trong 1 xilanh đặt nằm ngang. Chất khí nở ra, đẩy pittông đi một đoạn 5cm. Tính độ biến thiên nội năng của chất khí. Biết lực ma sát giữa pittông và xilanh có độ lớn là 20N.
HD: Khí nhận nhiệt: Q > 0  Q = + 1,5J
Khí thực hiện công: A < 0
 ΔU = Q + A = 1,5 −1 = 0,5 (J)
 A = - F.s = −20.0,05 = − 1J.
Dạng 4: Áp dụng nguyên lý I của NĐLH vào quá trình đẳng tích
ΔU = Q
Hệ
Trong quá trình đẳng tích, nhiệt lượng mà chất khí nhận được chỉ dùng làm tăng nội năng


Câu 7. Cho một bình kín chứa 14g khí lý tưởng ở áp suất l atm và t = 27°C. Khí được đun nóng, áp suất tăng gấp 5 lần.
a. Tính nhiệt độ của khí sau khi đun
 b. Tính độ biến thiên nội năng của khối khí cho biết nhiệt dung riêng đẳng tích khí là 0,75 kJ/kg.K.
10
20
20
20
19
17
16
14
15
13
11
12
10
9
8
5
6
7
2
3
4
18
1
11
Câu 1. Chọn đáp án đúng.
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.
12
Câu 2. Nhiệt lượng được tính bởi công thức nào trong các công thức sau đây?
A. Q  mct .
B. Q  ct .
C. Q  mt
D. Q  mc .
13
Câu 3. Công thức nào sau đây là công thức tổng quát của nguyên lý một nhiệt động lực học?
A. U  A Q .
B. U  Q .
C. U  A .
D. A Q  0 .
14
Câu 4. Trong quá trình chất khí nhận nhiệt và sinh công thì Q và A trong hệ thức nguyên lí I NĐLH phải có giá trị nào sau đây ?
A. Q < 0 và A > 0.
B. Q > 0 và A> 0.
C. Q > 0 và A < 0.
D. Q < 0 và A < 0.
15
Câu 5. Chọn câu đúng
A. Cơ năng không thể tự chuyển hoá thành nội năng.
B. Quá trình truyền nhiệt là quá trình thuận nghịch
C. Động cơ nhiệt chỉ có thể chuyển hoá một phần nhiệt lượng nhận được thành công.
D. Động cơ nhiệt có thể chuyển hoá hoàn toàn nhiệt lượng nhận được thành công
16
Câu 6. Trong quá trình chất khí truyền nhiệt và nhận công thì Q và A trong hệ thức nguyên lí I NĐLH phải có giá trị nào sau đây ?
A. Q < 0 và A > 0.
B. Q > 0 và A> 0.
C. Q > 0 và A < 0.
D. Q < 0 và A < 0.
17
Câu 7. Người ta thực hiện công 100J để nén khí trong một xilanh. Biết khí truyền ra môi trường xung quanh nhiệt lượng 20J độ biến thiên nội năng của khí là:
A. 80J. C. 120J.
B. 100J. D. 20J.
18
Câu 8. Câu nào sau đây nói về nội năng không đúng?
A. Nội năng là một dạng năng lượng.
B. Nội năng là nhiệt lượng.
C. Nội năng có thể chuyển hoá thành các dạng năng lượng khác.
D. Nội năng của một vật có thể tăng lên, hoặc giảm đi.
19
Câu 9. Trường hợp nào sau đây ứng với quá trình đẳng tích khi nhiệt độ tăng?
A. U = Q với Q >0 .
B. U = Q + A với A > 0
C. U = Q + A với A < 0.
D. U = Q với Q < 0.
20
Câu 10. Biết nhiệt dung của nước xấp xỉ là 4180 J/(kg.K). Nhiệt lượng cần cung cấp cho 1 kg nước ở 20 oC đến khi sôi là :
A. 8.104 J. C. 33,44. 104 J.
B. 10. 104 J. D. 32.103 J.

21
Câu 11. Câu nào sau đây nói về nhiệt lượng là 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.
22
Câu 12. Trường hợp nào sau đây ứng với quá trình đẳng tích khi nhiệt độ giảm?
A. U = Q với Q >0 .
B. U = Q + A với A > 0
C. U = Q + A với A < 0.
D. U = Q với Q < 0.
23
Câu 13: Hình thức nào sau đây không phải là một hình thức làm thay đổi nội năng của vật bằng cách truyền nhiệt:
Cọ xát. C. Bức xạ nhiệt.
B. Đối lưu. D. Dẫn nhiệt.
24
Câu 14. Nhiệt lượng cần cung cấp cho 0,5 kg nước ở 0 0C đến khi nó sôi là bao nhiêu? Nếu biết nhiệt dung của nước là xấp xỉ 4180 J/(kg.K).
A. 2,09.105 J. C.4,18.105 J.
B. 3.105 J. D. 5.105 J.

25
Câu 15. Chuyển động nào dưới đây không cần đến sự biến đổi nhiệt lượng thành công:
A. Chuyển động của đèn kéo quân.
B. Sự bật lên của nắp ấm khi đang sôi.
C. Bè trôi theo dòng sông.
D. Sự bay lên của khí cầu nhờ đốt nóng khí bên trong khí cầu.
26
Câu 16. Đơn vị của nội năng là:
A. kg/K C. J.
B. N D. W
27
Câu 17. Chọn câu đúng:
A. Động cơ nhiệt là thiết bị biến đổi nội năng thành công.
B. Động cơ nhiệt là thiết bị biến đổi công thành nhiệt lượng.
C. Động cơ nhiệt là thiết bị biến đổi công thành nội năng
D. Động cơ nhiệt là thiết bị biến đổi nhiệt lượng thành công.
28
Câu 18: Nội năng của hệ sẽ như thế nào nếu hệ tỏa nhiệt và sinh công?
A. Không đổi. B. Chưa đủ điều kiện để kết luận.
C. Giảm. D. Tăng.

29
Câu 19. Chọn câu đúng:
A. Nội năng của khí lý tưởng bao gồm động năng chuyển động nhiệt của các phân tử và thế năng tương tác giữa chúng, nội năng phụ thuộc vào nhiệt độ và thể tích.
B. Nội năng của khí lý tưởng bao gồm động năng chuyển động nhiệt của các phân tử và thế năng tương tác giữa chúng, nội năng phụ thuộc vào nhiệt độ, thể tích và áp suất.
C. Nội năng của khí lý tưởng là thế năng tương tác giữa các phân tử khí, nội năng chỉ phụ thuộc vào thể tích của khí.
D. Nội năng của khí lý tưởng là động năng chuyển động nhiệt của các phân tử khí, nội năng này phụ thuộc vào nhiệt độ.
30
Câu 20: Phát biểu nào sau đây phù hợp với nguyên lí II nhiệt động lực học ?
A. Độ tăng nội năng của vật bằng tổng công và nhiệt lượng mà vật nhận được.
B. Động cơ nhiệt chuyển hoá tất cả nhiệt lượng nhận được thành công cơ học.
C. Nhiệt lượng không thể tự truyền từ một vật sang vật nóng hơn.
D. Nhiệt lượng truyền cho vật làm tăng nội năng của vật và biến thành công mà vật thực hiện được.

NỘI NĂNG
Khí lý tưởng
U = f (T)
U = f (T,V)