Bài tập Vật lý phân tử nhiệt học

vật lý phân tử nhiệt học Bài 54 : Cho đồ thị biểu diễn sự biến đổi trạng thái của một lượng khí lý tưởng trong hệ toạ độ VT. Hãy biểu diễn các quá trình trên trong hệ toạ độ (P, V) và (P, T) Bài 55 : Cho đồ thị biểu diễn sự biến đổi trạng thái của một lượng khí lý tưởng trong hệ toạ độ P, T. Hỏi trong quá trình này khí bị nén hay bị giãn. Bài 56 : Người ta dùng bơm ta để bơm không khí vào một cái săm. Xi lanh của bơm có chiều cao h=40cm và đường kính d = 5cm. Hỏi phải bơm bao nhiêu lâu để săm có 6 lít không khí ở áp suất 5.105N/m2. Biết thời gian mỗi lần bơm là 1,5 giây và áp suất ban đầu của không khí trong săm bằng áp suất khí quyển bằng 105N/m2. Coi nhiệt độ không khí là không đổi. Bài 57 : Hai bình cầu được nối với nhau bằng một ống nhỏ có khoá. Bình A chứa một lượng khí có áp suất 1at và có thể tích VA = 4 lít. Bình B chứa một lượng khí khác có áp suất 2at và có thể VB = 1 lít. Hỏi áp suất của khí ở trong bình là bao nhiêu nếu mở khoá coi nhiệt độ là không đổi. Bài 58 : Hai bình cầu có thể tích 100cm3 và 200cm3 được nối với nhau bằng một ống ngắn, trong ống nối có 1 vách xốp. Nhờ vách xốp mà áp suất của hai bình có thể san bằng nhau còn nhiệt độ thì không. ở trạng thái ban đầu toàn hệ có nhiệt độ t = 270C và chứa oxy dưới áp suất 760mmHg. Người ta hạ nhiệt độ bằng cách đặt bình cầu nhỏ vào trong nước đá để nhiệt độ của nó xuống t01 = 00C. Còn bình cầu lớn đặt trong hơi nước để có nhiệt độ t2 = 1000C. Hỏi áp suất của hệ trong trường hợp này. Bỏ qua sự giãn nở nhiệt của bình. Bài 59 : Một bình nhiệt lượng kế bằng đồng khối lượng 128 gam chứ 240 gam nước ở nhiệt độ 8,40C. Người ta thả vào bình một miếng kim loại có khối lượng 192 gam đã đun nóng tới 1000C. Nhiệt độ khi bắt đầu có sự cân bằng nhiệt là 21,50C. Xác định nhiệt dung riêng của kim loại. Cho Cđồng = 0,38.103J/kg độ Cnước = 4,2 . 103 J/kg độ Bài 60 : Nhờ truyền nhiệt mà 2 gam khí hiđrô ở nhiệt độ 270C giãn nở và tăng thể tích lên gấp đôi trong khi áp suất không thay đổi. Tính . 1, Công chất khí thực hiện được là ? 2, Nhiệt lượng đã truyền cho khí. 3, Độ biến thiên nội năng của khí. Biết nhiệt dung riêng của hyđrô trong quá trình đẳng áp là CP =14,3.103J/kg độ. Bài 61 : Giả sử áp suát của một mol khí lý tưởng trong một quá trình nào đó phụ thuộc vào thể tích của mol khí theo hệ thức P = a.V (a là hằng số). Tìm nhiệt dung mol của khí trong trường hợp này. Bài 62 : Một thanh hình trụ bằng đồng thau có tiết diện 25cm2 được đun nóng từ t1 = 00C đến nhiệt độ t2=1000C. Cần tác dụng vào hai đầu thanh hình trụ những lực như thế nào để khi đó chiều dài của nó vẫn giữ không đổi. Hệ số giãn nở dài của đồng thau là a = 18.10-6.k-1. Suất đàn hồi E = 9,8.1010N/m2 Bài 63 : Tính độ dài ở 00C của thanh thép và của thanh đồng sao cho ở bất kỳ nhiệt độ nào thanh thép cũng dài hơn thanh đồng 5cm. Cho h số nở dài của thép và của đồng là 12.10-6.k-1 và 17.10-6.k-1. Bài 64 : Người ta dùng một nhiệt lượng 1672 kJ để nung một tấm sắt có kích thước 0,60m x 0,20m x 0,05m. Thể tích của nó thay đổi như thế nào? Khối lượng riêng của sắt là 7,8.103kg/m3. Hệ số nở dài của sắt a = 18.10-6.k-1. Nhiệt dung riêng của sắt là 460 J/kg.độ. Bài 65 : Có 4 cm3 dầu lỏng chảy qua một ống nhỏ giọt thành 304 giọt dầu. Đường kính của lỗ đầu ống nhỏ giọt là 1,2mm. Khối lượng riêng của dầu là 900kg/m3. Tính suất căng mặt ngoài của dầu. Bài 66 : Một ống mao quản có bán kính trọng r = 0,05cm và hàn kín một đầu. Người ta núng đầu hở của ống xuống nước theo phương thẳng đứng. Hỏi độ dài của ống phải là bao nhiêu để cho ở các điều kiện đó nước dâng lên trong ống có độ cao h = 1cm? áp suất khí quyển P0 = 1at suất căng mặt ngoài của nước là d=7.10-2 N/m