giao an phu dao 10 hk2

B.BÀI TẬP VẬN DỤNG Bài 1: Một vật được ném thẳng đứng lên cao với vận tốc là 20m/s từ độ cao h so với mặt đất.. Bài tập vận dụng Bài 1: Một bóng đèn dây tóc chứa khí trơ, khi đèn sáng nh

TIẾT 1: ĐỘNG NĂNG – THẾ NĂNG A.CÁC DẠNG BÀI TẬP VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI

Dạng 1: bài toỏn tớnh động năng và ỏp dụng định lý biến thiờn động năng

1.Động năng của vật

Wd

2 1

2mv

=

(J)

2 Bài toỏn về định lý biến thiờn động năng ( phải chỳ ý đến loại bài tập này)

∆Wđ =

w − w = ∑ A

2 mv − 2 mv = ∑ F sNL

Nhớ kỹ:

ngoai luc

F

∑

là tổng tất cả cỏc lực tỏc dụng lờn võt

Dạng 2: Tính thế năng trọng trờng, công của trọng lực và độ biến thiên thế năng trọng

tr-ờng.

* Tính thế năng

- Chọn mốc thế năng (Wt= 0); xác định độ cao so với mốc thế năng đã chọn z(m) và m(kg)

- Sử dụng: Wt = mgz

Hay Wt1 – Wt2 = AP

* Tính công của trọng lực A P và độ biến thiên thế năng (∆W t ):

- Áp dụng : ∆Wt = Wt2 – Wt1 = -AP↔ mgz1 – mgz2 = AP

Chú ý: Nếu vật đi lên thì AP = - mgh< 0(công cản); vật đi xuống AP = mgh > 0(công phát

động)

B BÀI TẬP VẬN DỤNG

Bài 1: Một viờn đạn cú khối lượng 14g bay theo phương ngang với vận tốc 400 m/s xuyờn qua tấm gỗ dày 5 cm, sau khi

xuyờn qua gỗ, đạn cú vận tốc 120 m/s Tớnh lực cản trung bỡnh của tấm gỗ tỏc dụng lờn viờn đạn?

Giải

Độ biến thiờn động năng của viờn đạn khi xuyờn qua tấm gỗ

Theo định lý biến thiờn động năng

AC =

Wd

∆

= FC.s = - 1220,8

Suy ra:

1220,8 24416 0,05

C

Dấu trừ để chỉ lực cản

Bài 2: Một ụtụ cú khối lượng 1100 kg đang chạy với vận tốc 24 m/s.

a/ Độ biến thiờn động năng của ụtụ bằng bao nhiờu khi vận tốc hóm là 10 m /s?

b/ Tớnh lực hóm trung bỡnh trờn quóng đường ụtụ chạy 60m

Giải

Độ biến thiờn động năng của ụtụ là

∆ 2− 2= 2− 2 = −

- Lực hóm trung bỡnh tỏc dụng lờn ụtụ trong quóng đường 60m

Theo định lý biến thiờn động năng

AC =

Wd

∆

= FC.s = - 261800

Suy ra:

261800 4363,3 60

C

Z2

o

B

Z1

A

H h

z O A

B

Dấu trừ để chỉ lực hãm

Bài 3: Một vật có khối lượng 3 kg được đặt ở vị trí trong trọng trường và có thế năng tại đó Wt1 = 500J Thả vật rơi tự do đến mặt đất có thế năng Wt1 = -900J

a/ Hỏi vật đã rơi từ độ cao nào so với mặt đất

b/ Xác định vị trí ứng với mức không của thế năng đã chọn

c/ Tìm vận tốc của vật khi vật qua vị trí này

Giải

- Chọn chiều dương có trục Oz hướng lên

Ta có:

Wt1 – Wt2

= 500 – (- 900) = 1400J

= mgz1 + mgz2 = 1400J

Vậy z1 + z2 =

1400 47,6 3.9,8= m

Vậy vật rơi từ độ cao 47,6m

b/ Tại vị trí ứng với mức không của thế năng z = 0

- Thế năng tại vị trí z1

Wt1 = mgz1

1

500 17 3.9,8

Vậy vị trí ban đầu cao hơn mốc thế năng đã chọn là 17m

c/ Vận tốc tại vị trí z = 0

Ta có: v2 – v0 = 2gz1

v gz m s

TIẾT 2: CƠ NĂNG-ĐLBT CƠ NĂNG

1 Động năng: Wđ =

1 2

mv2

2 Thế năng: Wt = mgz

3.Cơ năng: W = Wđ +Wt =

1 2

mv2 + mgz

* Phương pháp giải bài toán về định luật bảo toàn cơ năng

- Chọn gốc thế năng thích hợp sao cho tính thế năng dễ dàng ( thường chọn tại mặt đất và tại chân mặt phẳng nghiêng)

- Tính cơ năng lúc đầu (

2

1 W

2mv mgh

), lúc sau (

2

1 W

2mv mgh

)

- Áp dụng: W1 = W2

- Giải phương trình trên để tìm nghiệm của bài toán

Chú ý: chỉ áp dụng định luật bảo toàn cơ năng khi hệ không có ma sát ( lực cản) nếu có thêm các lực đó thì Ac = ∆

W = W2 –

W1 ( công của lực cản bằng độ biến thiên cơ năng)

B.BÀI TẬP VẬN DỤNG

Bài 1: Một vật được ném thẳng đứng lên cao với vận tốc là 20m/s từ độ cao h so với mặt đất Khi chạm đất vận tốc của vật là

30m/s, bỏ qua sức cản không khí Lấy g = 10m/s2 Hãy tính:

a Độ cao h

b Độ cao cực đại mà vật đạt được so với mặt đất

c Vận tốc của vật khi động năng bằng 3 lần thế năng

Giải

a Chọn gốc thế năng tại mặt đất ( tạiB)

+ Cơ năng tại O ( tại vị trí ném vật): W (O) =

2

1

.

2 mvo + mgh

Cơ năng tại B ( tại mặt đất)

W(B) =

2

1

2 mv

Theo định luật bảo toàn cơ năng

H h

z O A

B

W(O) = W(B)

⇔

2

1

2 mvo + mgh

=

2

1

2 mv ⇒

h =

25

o

v v

m g

b.Độ cao cực đại mà vật đạt được so với mặt đất

Gọi A là độ cao cực đại mà vật đạt tới

+ Cơ năng tại A

W( )A =mgH

Cơ năng tại B

W(B) =

2

1

2 mv

Theo định luật bảo toàn cơ năng

W(A) = W(B)

⇔

2

1

2 mv

=

mgH ⇒

H=

g = =

c Gọi C là điểm mà Wđ(C) = 3Wt (C)

- Cơ năng tại C:

W(C) = Wđ(C) + Wt (C) =Wđ(C) +Wđ(C)/3 = 4/3Wđ(C) =

2

2

3 mvc

Theo định luật bảo toàn cơ năng

W(C) = W(B) ⇔

2

2

3 mvc

=

2

1

2 mv

3 30

3 15 3 /

4 2

C

Bài 2: Từ độ cao 10 m, một vật được ném thẳng đứng lên cao với vận tốc 10m/s, lấy g = 10m/s2.

a/ Tìm độ cao cực đại mà vật đạt được so với mặt đất

b/ Ở vị trí nào của vật thì Wđ = 3Wt

c/ Xác định vận tốc của vật khi Wđ = Wt

d/ Xác định vận tốc của vật trước khi chạm đất

Giải

- Chọn gốc thế năng tạ mặt đất

+ Cơ năng tại O

W (O) =

2

1

.

2 mvo + mgh

+ Cơ năng tại A

W( )A =mgH

Theo định luật bảo toàn cơ năng

W (O) = W(A)

Suy ra:

2 2

15 2

o

v gh

g

+

b/ Tìm h1 để ( Wđ1 = 3Wt3)

Gọi C là điểm có Wđ1 = 3Wt3

+ Cơ năng tại C

W(C) = 4Wt1 = 4mgh1

Theo định luật BT cơ năng

W(C) = W(A)

Suy ra:

1

15 3,75

H

h = = = m

c/ Tìm v2 để Wđ2 = Wt2

Gọi D là điểm có Wđ2 = Wt2

+ Cơ năng tại D

W(D) = 2Wđ2 = mv2

Theo định luật BT cơ năng

W(D) = W(A⇒

) 2

15.10 12,2 /

v = gH = = m s

d/ Cơ năng tại B : W(B) =

2

1

2 mv

Theo định luật BT cơ năng

W(B) = W(A)⇒v= 2 gH =24,4 /m s

TIẾT 3+4: PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI VÀ CÁC ĐỊNH LUẬT CHẤT KHÍ

A Phương pháp giải bài toán định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ot

- Liệt kê hai trạng thái 1( p1, V1) và trạng thái 2 ( p2, V2)

- Sử dụng định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ot

p1V1 = p2V2

Ch

ú ý: khi tìm p thì V1, V2 cùng đơn vị và ngược lại

* Một số đơn vị đo áp suất:

1N/m2 = 1Pa

1at = 9,81.104 Pa

1atm = 1,031.105 Pa

1mmHg = 133Pa = 1torr

B BÀI TẬP VẬN DỤNG

Bài 1: Nén khí đẳng nhiệt từ thể tích 9(l) đến thể tích 6 (l) thì thấy áp suất tăng lên một lượng ∆ =p 40kPa

Hỏi áp suất ban đầu của khí là bao nhiêu?

Giải

- Gọi p1 là áp suất của khí ứng với V1 = 9 (l)

- Gọi p2 là áp suất ứng với p2 = p1 +

p

∆

- Theo định luật luật Bôi-lơ – Ma-ri-ot p1V1 = p2V2

9p 6 p p

1 2 2.40 80

Bài 2: Xylanh của một ống bom hình trụ có diện tích 10cm2, chiều cao 30 cm, dùng để nén không khí vào quả bóng có thể

tích 2,5 (l) Hỏi phải bom bao nhiêu lần để áp suất của quả bóng gấp 3 lần áp suất khí quyển, coi rằng quả bóng trước khi bom không có không khí và nhiệt độ không khí không đổi khi bom

Giải

- Mỗi lần bom thể tích không khí vào bóng là Vo = s.h = 0,3 (l)

- Gọi n là số lần bom thì thể tích V1 = n.Vo là thể tích cần đưa vào bóng ở áp suất p1 = po

Theo bài ra, ta có :

P2 = 3p1 và V2 = 2,5 (l)

Theo định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ot

n.p1.Vo = p2.V2

3 2,5

25 o 0,3

p V p n

p V p

Vậy số lần cần bom là 25 lần

Bài 3: Người ta điều chế khí hidro và chứa vào một bình lớn dưới áp suất 1atm ở nhiệt độ 20oC Tính thể tích khí phải lấy từ bình lớn ra để nạp vào bình nhỏ có thể tích 20lít ở áp suất 25atm Coi quá trình này là đẳng nhiệt

Giải

Trạng thái 1: V1 =?; p1 = 1atm;

Trạng thái 2: V2 = 20l; p2 = 25atm

Vì quá trình là đẳng nhiệt, nên ta áp dụng định luật Boyle – Mariotte cho hai trạng thái khí (1) và (2):

p1V1 = p2V2 => 1.V1 = 25.20 => V1 = 500lít

Bài 4: Người ta biến đổi đẳng nhiệt 3g khí hidro ở điều kiện chuẩn (po=1atm và To= 273oC) đến áp suất 2atm Tìm thể tích của lượng khí đó sau khi biến đổi

Giải

+Thể tích khí hidro ở điều kiện tiêu chuẩn: Vo = n.22,4 = µ

m

.22,4 = 33,6 (lít)

Trạng thái đầu: po = 1atm; Vo = 33,6 lít;

Trạng thái sau: p = 2atm; V = ?

Vì đây là quá trình đẳng nhiệt, nên ta áp dụng định luật Boyle – Mariotte cho hai trạng thái trên:

pV = poVo <=> 2.V = 1.33,6 => V= 16,8lít

A.Phương pháp giải bài toán định luật Sac - lơ

- Liệt kê hai trạng thái 1( p1, T1) và trạng thái 2 ( p2, T2)

- Sử dụng định luật Sac – lơ:

p p

T = T

Ch

ú ý: khi giải thì đổi toC ra T(K)

T(K) = toC + 273

- Định luật này áp dụng cho lượng khí có khối lượng và thể tích không đổi

B Bài tập vận dụng

Bài 1: Một bóng đèn dây tóc chứa khí trơ, khi đèn sáng nhiệt độ của bóng đèn là 400oC, áp suất trong bóng đèn bằng áp suất khí quyển 1atm Tính áp suất khí trong bóng đèn khi đèn chưa sang ở 22oC

Giải

Trạng thái 1 Trạng thái 2

T1 = 295K T2 = 673K

P1 = ? P2 = 1atm

Theo ĐL Sác – lơ

1

0,44

p p

T T

Bài 2: Đun nóng đẳng tích một khối khí lên 20oC thì áp suất khí tăng thêm1/40 áp suất khí ban đầu tìm nhiệt độ ban đầu của khí

Giải

- Gọi p1, T1 là áp suất và nhiệt độ của khí lúc đầu

- Gọi p2, T2 là áp suất và nhiệt độ khí lúc sau

Theo định luật Sác – lơ

1

T

Với p2 = p1 +

1

1

40 p

T2 = T1 + 20

( + )

1

41

40

o

p T

p

Bài 3: Nếu nhiệt độ khí trơ trong bóng đèn tăng từ nhiệt độ t1 = 15oC đến nhiệt độ t2 = 300oC thì áp suất khi trơ tăng lên bao nhiêu lần?

Giải

Trạng thái 1: T1= 288K; p1;

Trạng thái 2: T2 = 573; p2 = kp1

Vì quá trình là đẳng tích, nên ta áp dụng định luật Charles cho hai trạng thái khí (1) và (2):

p1T2 = p2T1 => 573p1 = 288.kp1 => k = 96

191 288

573=

≈ 1,99 Vậy áp suất sau khi biến đổi gấp 1,99 lần áp suất ban đầu

A.Phương pháp giải bài toán định Gay – luy xắc

- Liệt kê hai trạng thái 1( V1, T1) và trạng thái 2 ( V2, T2)

- Sử dụng định luật Gay – luy- xắc:

2

2 1

1 T

V T

V =

ú ý: khi giải thì đổi toC ra T(K)

T(K) = toC + 273

- Định luật này áp dụng cho lượng khí có khối lượng và áp suất không đổi

B Bài tập vận dụng

Bài 1: Một khối khí đem giãn nở đẳng áp từ nhiệt độ t1 = 32oC đến nhiệt độ t2 = 117oC, thể tích khối khí tăng thêm 1,7lít Tìm thế tích khối khí trước và sau khi giãn nở

Giải

Trạng thái 1: T1 = 305K; V1

Trạng thái 2: T2 = 390K V2 = V1 + 1,7 (lít)

Vì đây là quá trình đẳng áp, nên ta áp dụng định luật Gay lussac cho hai trạng thái (1) và (2):

V1T2 = V2T1 => 390V1 = 305(V1 + 1,7) => V1 = 6,1lít

Vậy + thể tích lượng khí trước khi biến đổi là V1 = 6,1 lít;

+ thể tích lượng khí sau khi biến đổi là V2 = V1 + 1,7 = 7,8lít

Bài 2: đun nóng đẳng áp một khối khí lên đến 47oC thì thể tích tăng thêm 1/10 thể tích ban đầu tìm nhiệt độ ban đầu?

Giải

Sử dụng định luật Gay – luy- xắc:

Tính T1 = 290,9K, tính được t1 = 17,9oC

Bài 3: Đun nóng một lượng không khí trong điều kiện đẳng áp thì nhiệt độ tăng thêm 3K ,còn thể tích tăng thêm 1% so với

thể tích ban đầu Tính nhiệt độ ban đầu của khí?

Giải

- Gọi V1, T1 và V2, T2 là thể tích và nhiệt độ tuyệt đối của khí ở trạng thái 1 và trạng thái 2

Vì quá trình là đẳng áp nên ta có

V V

T =T

hay

V T

V =T

⇒

V V T T

Theo bài ra, ta có:

1 0,01

V V

V− =

T2 = T1 +3

Vậy : 0,01 = 1

3

T ⇒

T1 = 300K ⇒

t = 27oC

A Phương pháp giải bài tập về phương trình trạng thái khí lý tưởng.

- Liệt kê ra 2 trạng thái 1 ( p1,V1,T1) và 2 (p2,V2,T2)

- Áp dụng phương trình trạng thái:

1 1 2 2

p V p V

T = T

* Chú ý: luôn đổi nhiệt độ toC ra T(K)

T (K) = 273 + to C

B Bài tập vận dụng

Bài 1: Trong xilanh của một động cơ có chứa một lượng khí ở nhiệt độ 47o C và áp suất 0,7 atm

a Sau khi bị nén thể tích của khí giảm đi 5 lần và áp suất tăng lên tới 8atm Tính nhiệt độ của khí ở cuối quá trình nén?

b Người ta tăng nhiệt độ của khí lên đến 273oC và giữ pit-tông cố định thì áp suất của khí khi đó là bao nhiêu?

Giải

a Tính nhiệt độ T2

P1 = 0,7atm P2 = 8atm

V1 V2 = V1/5

T1 = 320K T2 = ?

Áp dụng PTTT khí lý tưởng,

Ta có:

2

8 320

731 5.0,7

T = T ⇒ = V =

b Vì pít- tông được giữ không đổi nên đó là quá trình đẳng tích:

Theo định luật Sác – lơ, ta có:

= ⇒ = = =

3

546.0,7 1,19

320

Bài 2 : Tớnh khối lượng riờng của khụng khớ ở 100oC , ỏp suất 2.105 Pa Biết khối lượng riờng của khụng khớ ở 0oC, ỏp suất 1.105 Pa là 1,29 Kg/m3?

Giải

- Ở điều kiện chuẩn, nhiệt độ To = 273 K và ỏp suất po = 1,01 105 Pa

1kg khụng khớ cú thể tớch là

Vo = 0

m

ρ

=

1

1, 29

= 0,78 m3

Ở điều kiện T2 = 373 K, ỏp suất p2 = 2 105 Pa, 1kg khụng khớ cú thể tớch là V2,

Áp dụng phương trỡnh trạng thỏi,

Ta cú:

p V p V

T = T

⇒

V2 =

0 0 2

0 2

p V T

T p

= 0,54 m3

Vậy khối lượng riờng khụng khớ ở điều kiện này là ρ

2 =

1 0,54

= 1,85 kg/m3

Bài 3: nếu thể tớch của một lượng khớ giảm đi 1/10, ỏp suất tăng 1/5 và nhiệt độ tăng thờm 160C so với ban đầu Tớnh nhiệt độ ban dầu của khớ

Giải

TT1: p1, V1, T1

TT2: p2 = 1,2p1, V2 = 0,9V1, T2 = T1 +16

Từ phương trỡnh trạng thỏi khớ lý tưởng:

1 1 2 2

1

200

p V p V

T = T ⇒ =

Bài 4: pớt tụng của một mỏy nộn, sau mỗi lần nộn đưa được 4 lớt khớ ở nhiệt độ

0

27 C

và ỏp suất 1 atm vào bỡnh chưa khớ ở thể tớch 2m3 tớnh ỏp suất của khớ trong bỡnh khi phớt tụng đó thực hiện 1000 lần nộn Biết nhiệt độ trong bỡnh là

0

42 C

Giải

TT1 TT2

p1 = 10atm p2 =?

V1 = nV = 1000.4 = 4000l V2 = 2m3 = 2000l

T1 = 300K T2 = 315K

Áp dụng phương trỡnh trạng thỏi:

1 1 2 2

2

2,1

p V p V

p atm

T = T ⇒ =

Bài 5: trong xilanh của một động cơ đốt trong cú 2dm3 hỗn hợp khớ dưới ỏp suất 1 atm và nhiệt độ 470C Pớt tụng nộn xuống làm cho thể tớch của hỗn hợp khớ chỉ còn 0,2 dm3 và ỏp suất tăng lờn tới 15 atm Tớnh hỗn hợp khớ nộn

Giải

TT1TT2

p1 = 1atm p2 =15atm

V1 = 2dm3 V2 = 0,2 dm3

T1 = 320K T2 ?

Áp dụng phương trỡnh trạng thỏi:

1 1 2 2

p V p V

TIẾT 5: NGUYấN Lí (I) CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC

A Cỏc dạng bài tập và phương phỏp giải

Dạng 1: Tớnh toỏn cỏc đại lượng liờn quan đến cụng, nhiệt và độ biến thiờn nội năng

Áp dụng nguyờn lý I: ∆U = A + Q

Trong đó: ∆ U

: biến thiên nội năng (J)

: công (J)

• Qui ớc:

+ ∆ > U 0

nội năng tăng, ∆ < U 0

nội năng giảm

+ A > 0

vật nhận công , A < 0

vật thực hiện công

+ Q > 0

vật nhận nhiệt lợng, Q < 0

vật truyền nhiệt lợng

Chỳ ý:

a.Quỏ trỡnh đẳng tớch:

∆ = ⇒ =

nờn

U Q

∆ =

b Quỏ trỡnh đẳng nhiệt

T = ⇒ ∆ = U

nờn Q = -A

c Quỏ trỡnh đẳng ỏp

- Cụng gión nở trong quỏ trỡnh đẳng ỏp:

= ( 2− 1) = ∆

A p V V p V

/

p h s=

: áp suất của khối khí

1, 2

V V

: là thể tích lúc đầu và lúc sau của khí

- Cú thể tớnh cụng bằng cụng thức:

1

2 1 1

pV

T

( nếu bài toỏn khụng cho V2)

Đơn vị thể tích V (m3), đơn vị của áp suất p (N/m2) hoặc (Pa)

1Pa 1N

m

Dạng 2: B/t về hiệu suất động cơ nhiệt

- Hiệu suất thực tế:

H =

−

=

(%)

- Hiệu suất lý tởng:

Hmax =

1

T T

T

1 - 1

2

T

T

và H≤

Hmax

- Nếu cho H thì suy ra A nếu biết Q1 ,ngợc lại cho A suy ra Q1 và Q2

B Bài tập vận dụng

Bài 1: một bỡnh kớn chứa 2g khớ lý tưởng ở 200C được đun núng đẳng tớch để ỏp suất khớ tăng lờn 2 lần

a Tớnh nhiệt độ của khớ sau khi đun

b Tớnh độ biến thiờn nội năng của khối khớ, cho biết nhiệt dung riờng đẳng tớch khớ là

3

12,3.10

J/kg.K

Giải

a Trong quỏ trỡnh đẳng tớch thỡ:

p p

T =T

, nếu ỏp suất tăng 2 lần thỡ ỏp nhiệt độ tăng 2 lần, vậy:

T2 = 2T1 = 2.(20 + 273) = 586K, suy ra t2 = 3130C

b Theo nguyờn lý I thỡ: ∆U = A + Q

do đõy là quỏ trỡnh đẳng tớch nờn A = 0, Vậy ∆U = Q = mc (t2 – t1) = 7208J

Bài 2: Một lợng khí ở áp suất 2.104 N/m2 có thể tích 6 lít Đợc đun nóng đẳng áp khí nở ra và có thể tích 8 lít Tính:

a.Công do khí thực hiện

b.Độ biến thiên nội năng của khí Biết khi đun nóng khí nhận đợc hiệt lợng 100 J

Giải

a Tính công do khí thực hiện đợc:

= ( 2− 1) = ∆

A p V V p V

Víi

−

Suy ra:

−

= 2.10 2.104 3= 40

V× khÝ nhËn nhiÖt lîng (Q>0

) vµ thùc hiÖn c«ng nªn: A= −40J

b §é biÕn thiªn néi n¨ng:

¸p dông nguyªn lý I N§LH ∆ = +U Q A

Víi Q=100J

vµ A = − 40 J

Suy ra: ∆ =U 100 40 60− = J

Bài 3: Một khối khí có thể tích 10 lít ở áp suất 2.105N/m2 được nung nóng đẳng áp từ 30oC đến 1500C Tính công do khí thực hiện trong quá trình trên

Giải

Trong quá trình đẳng áp, ta có:

423

303

- Công do khí thực hiện là:

Bài 4: Một động cơ nhiệt lý tưởng hoạt động giữa hai nguồn nhiệt 100oC và 25,4oC, thực hiện công 2kJ

a Tính hiệu suất của động cơ, nhiệt lượng mà động cơ nhận từ nguồn nóng và nhiệt lượng mà nó truyền cho nguồn lạnh

b Phải tăng nhiệt độ của nguồn nóng lên bao nhiêu để hiệu suất động cơ đạt 25%?

Giải

a Hiệu suất của động cơ:

1 2

1

373 298,4

0,2 2%

373

T T

H

T

- Suy ra, nhiệt lượng mà động cơ nhận từ nguồn nóng là:

H

- Nhiệt lượng mà động cơ truyền cho nguồn lạnh:

Q2 = Q1 – A = 8kJ

b Nhiệt độ của nguồn nóng để có hiệu suất 25%

−

−

1

298,4

1 0,25 1

o

TIẾT 6: SỰ CHUYỂN THỂ CỦA CÁC CHẤT

A Phương pháp giải bài tập về sự chuyển thể các chất

1 Công thức tính nhiệt nóng chảy

Q = λ

m (J)

m (kg) ;λ

(J/kg)

2 Công thức tính nhiệt hóa hơi

Q = Lm

3 Công thức tính nhiệt lượng thu vào hay tỏa ra

Q = m.c (t2 – t1)

c (J/kg.k): nhiệt dung riêng

Chú ý: Khi sử dụng những công thức này cần chú ý là các nhiệt lượng thu vào hoặc tỏa ra trong quá trình chuyển thể Q = λ

m và Q = L.m đều được tính ở một nhiệt độ xác định, còn công thức Q = m.c (t2 – t1) được dùng khi nhiệt độ thay đổi

B Bài tập vận dụng

Bài 1: Người ta thả một cục nước đá khối lượng 80g ở 0oC vào một cốc nhôm đựng 0,4kg nước ở 20oC đặt trong nhiệt lượng

kế Khối lượng của cốc nhôm là 0,20kg Tính nhiệt độ của nước trong cốc nhôm khi cục nước vừa tan hết Nhiệt nóng chảy

riêng của nước đá là 3,4.105J/kg Nhiệt dung riêng của nhôm là 880J/kg.K và của nước lăJ/kg.K Bỏ qua sự mất mát nhiệt độ

do nhiệt truyền ra bên ngoài nhiệt lượng kế

Giải

- Gọi t là nhiệt độ của cốc nước khi cục đá tan hết

- Nhiệt lượng mà cục nước đá thu vào để tan thành nước ở toC là

t m c m

Q1= λ nđ + nđ. nđ.

- Nhiệt lượng mà cốc nhôm và nước tỏa ra cho nước đá là

) ( ) (

Q = Al Al − + n n −

- Áp dụng định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng

Q1 = Q2

C

t = 4 , 5o

⇒

Bài 2: Tính nhiệt lượng cần cung cấp cho 5kg nước đá ở -10oC chuyển thành nước ở 0oC Cho biết nhiệt dung riêng của nước

đá là 2090J/kg.K và nhiệt nóng chảy riêng của nước đá 3,4.105J/kg

Giải

- Nhiệt lượng cần cung cấp cho 5kg nước đá ở -10oC chuyển thành nước đá ở 0oC là:

Q1 = m.c.Δt = 104500J

- Nhiệt lượng cần cung cấp để 5kg nước đá ở 0oC chuyển thành nước ở 0oC là:

Q2 = λ.m = 17.105J

- Nhiệt lượng cần cung cấp cho 5kg nước đá ở -10oC chuyển thành nước ở 0oC là:

Q = Q1 + Q2 = 1804500J

Bài 3: Tính nhiệt lượng cần cung cấp cho 10kg nước ở 25oC chuyển thành hơi ở 100oC Cho biết nhiệt dung riêng của nước 4180J/kg.K và nhiệt hóa hơi riêng của nước là 2,3.106J/kg

Giải

- Nhiệt lượng cần cung cấp cho 10kg nước ở 25oC tăng lên 100oC là:

Q1 = m.c.Δt = 3135KJ

- Nhiệt lượng cần cung cấp để 10kg nước đá ở 100oC chuyển thành hơi nước ở 100oC là:

Q2 = L.m = 23000KJ

- Nhiệt lượng cần cung cấp cho 10kg nước đá ở 25oC chuyển thành hơi nước ở 100oC là:

Q = Q1 + Q2 = 26135KJ

Bài 4: Tính nhiệt lượng cần phải cung cấp để làm cho 0,2kg nước đá ở -20oC tan thành nước và sau đó được tiếp tục đun sôi

để biến hoàn toàn thành hơi nước ở 100oC Nhiệt nóng chảy riêng của nước đá là 3,4.105J/kg, nhiệt dung riêng của nước đá là 2,09.103J/kg.K, nhiệt dung riêng của nước 4,18.103J/kg.K, nhiệt hóa hơi riêng của nước là 2,3.106J/kg

Giải

- Nhiệt lượng cần phải cung cấp để làm cho một cục nước đá có khối lượng 0,2kg ở -20oC tan thành nước và sau đó tiếp tục đun sôi để biến hoàn toàn thành hơi nước ở 100oC

Q c m t= −t +λm c m t+ −t +L m= kJ

TIẾT 7: ĐỘ ẨM CỦA KHÔNG KHÍ

A Phương pháp giải các bài toán về độ ẩm không khí

- Độ ẩm tỉ đối của không khí:

f = A

a

.100%

Hoặc f = bh

p

p

.100%

- Để tìm áp suất bão hòa pbh và độ ẩm cực đại A, ta dựa vào bảng 39.1 sgk

- Khối lượng hơi nước có trong phòng:

m = a.V ( V(m3) thể tích của phòng)

B Bài tập vận dụng

Bài 1: Phòng có thể tích 50m3 không khí, trong phòng có độ ẩm tỉ đối là 60% Nếu trong phòng có 150g nước bay hơi thì độ

ẩm tỉ đối của không khí là bao nhiêu? Cho biết nhiệt độ trong phòng là 25oC và khối lượng riêng của hơi nước bão hòa là 23g/m3

Giải

- Độ ẩm cực đại của không khí ở 25oC là A = 23g/m3

- Độ ẩm tuyệt đối của không khí lúc đầu a1 = f1.A = 13,8g/m3

- Khối lượng hơi nước trong không khí tăng thêm 150g nên độ ẩm tuyệt đối tăng thêm: