Bài tập ôn tập Vật Lí 12 Kết nối tri thức Chương 1 (có đúng sai, trả lời ngắn)

1. Kiến thức trọng tâm

Chương 1 (Bài 1–7) trình bày các kiến thức cơ bản về vật lí nhiệt. Nội năng của vật là tổng động năng và thế năng tương tác của các phân tử cấu tạo nên vật. Nhiệt lượng là phần năng lượng mà vật nhận được hay mất đi trong quá trình truyền nhiệt. Định luật I của nhiệt động lực học: $\Delta U = A + Q$ , trong đó $\Delta U$ là độ biến thiên nội năng, $A$ là công mà hệ nhận được, $Q$ là nhiệt lượng hệ nhận được. Quy ước dấu: hệ nhận nhiệt thì $Q > 0$ , hệ toả nhiệt thì $Q < 0$ ; hệ nhận công thì $A > 0$ , hệ sinh công thì $A < 0$ .

Nhiệt độ đặc trưng cho mức độ nóng lạnh của vật và liên hệ với động năng trung bình của các phân tử. Các thang nhiệt độ thường dùng là thang Celsius ( $t$ ) và thang Kelvin ( $T$ ), liên hệ bởi $T = t + 273$ . Nhiệt dung riêng $c$ cho biết nhiệt lượng cần truyền cho $1,\text{kg}$ chất để nhiệt độ tăng thêm $1,\text{K}$ : $Q = mc\Delta t$ . Nhiệt nóng chảy riêng $\lambda$ và nhiệt hoá hơi riêng $L$ là nhiệt lượng cần để làm nóng chảy hoặc hoá hơi hoàn toàn một đơn vị khối lượng chất ở nhiệt độ không đổi: $Q = \lambda m$ và $Q = Lm$ .

2. Ví dụ minh họa

Một khối đồng có khối lượng $m = 2,\text{kg}$ , nhiệt dung riêng $c = 380,\text{J/(kg.K)}$ , được nung nóng từ $20^\circ\text{C}$ lên $120^\circ\text{C}$ . Nhiệt lượng cần cung cấp là $Q = mc\Delta t = 2 \times 380 \times 100 = 76,000,\text{J}$ . Nếu toàn bộ nhiệt lượng này do một bếp điện cung cấp trong $95,\text{s}$ thì công suất của bếp là $P = \dfrac{76,000}{95} = 800,\text{W}$ . Câu hỏi đúng sai thường kiểm tra quy ước dấu trong định luật I của nhiệt động lực học, còn câu trả lời ngắn thường yêu cầu tính nhiệt lượng, nhiệt độ cuối hoặc công suất như ví dụ trên.

3. Ghi nhớ

Định luật I của nhiệt động lực học: $\Delta U = A + Q$ (chú ý quy ước dấu).
Đổi thang nhiệt độ: $T = t + 273$ .
Nhiệt lượng làm thay đổi nhiệt độ: $Q = mc\Delta t$ .
Nhiệt nóng chảy: $Q = \lambda m$ ; nhiệt hoá hơi: $Q = Lm$ .
Khi làm bài tập: xác định đúng quá trình (nóng chảy, hoá hơi hay thay đổi nhiệt độ) rồi chọn công thức phù hợp.

1. Kiến thức trọng tâm

\Delta U = A + Q

, trong đó

\Delta U

là độ biến thiên nội năng,

A

là công mà hệ nhận được,

Q

là nhiệt lượng hệ nhận được. Quy ước dấu: hệ nhận nhiệt thì

Q &gt; 0

, hệ toả nhiệt thì

Q &lt; 0

; hệ nhận công thì

A &gt; 0

, hệ sinh công thì

A &lt; 0

Nhiệt độ đặc trưng cho mức độ nóng lạnh của vật và liên hệ với động năng trung bình của các phân tử. Các thang nhiệt độ thường dùng là thang Celsius (

t

) và thang Kelvin (

T

), liên hệ bởi

T = t + 273

. Nhiệt dung riêng

c

cho biết nhiệt lượng cần truyền cho

1,\text{kg}

chất để nhiệt độ tăng thêm

1,\text{K}

Q = mc\Delta t

. Nhiệt nóng chảy riêng

\lambda

và nhiệt hoá hơi riêng

L

là nhiệt lượng cần để làm nóng chảy hoặc hoá hơi hoàn toàn một đơn vị khối lượng chất ở nhiệt độ không đổi:

Q = \lambda m

và

Q = Lm

2. Ví dụ minh họa

Một khối đồng có khối lượng

m = 2,\text{kg}

, nhiệt dung riêng

c = 380,\text{J/(kg.K)}

, được nung nóng từ

20^\circ\text{C}

lên

120^\circ\text{C}

. Nhiệt lượng cần cung cấp là

Q = mc\Delta t = 2 \times 380 \times 100 = 76,000,\text{J}

. Nếu toàn bộ nhiệt lượng này do một bếp điện cung cấp trong

95,\text{s}

thì công suất của bếp là

P = \dfrac{76,000}{95} = 800,\text{W}

. Câu hỏi đúng sai thường kiểm tra quy ước dấu trong định luật I của nhiệt động lực học, còn câu trả lời ngắn thường yêu cầu tính nhiệt lượng, nhiệt độ cuối hoặc công suất như ví dụ trên.

3. Ghi nhớ

Định luật I của nhiệt động lực học:

\Delta U = A + Q

(chú ý quy ước dấu).

Đổi thang nhiệt độ:

T = t + 273

Nhiệt lượng làm thay đổi nhiệt độ:

Q = mc\Delta t

Nhiệt nóng chảy:

Q = \lambda m

; nhiệt hoá hơi:

Q = Lm

Khi làm bài tập: xác định đúng quá trình (nóng chảy, hoá hơi hay thay đổi nhiệt độ) rồi chọn công thức phù hợp.