35 bài tập Chương 1. Vật lí nhiệt có lời giải

Question 1

Dựa vào mô hình động học phân tử, hãy giải thích hiện tượng: Mở lọ nước hoa và đặt ở một góc trong phòng, một lúc sau, người trong phòng có thể ngửi thấy mùi nước hoa.

Accepted Answer

Khi mở lọ nước hoa, các phân tử nước hoa bay hơi vào không khí. Các phân tử này chuyển động hỗn loạn không ngừng và khuếch tán vào không khí trong phòng. Nhờ sự chuyển động nhiệt, các phân tử nước hoa lan tỏa khắp phòng và đi vào khoang mũi, kích thích khứu giác giúp ta ngửi thấy mùi nước hoa.

Question 2

Hình vẽ dưới biểu diễn mô hình cấu tạo phân tử của ba chất A, B và C.

![Hình vẽ dưới biểu diễn mô hình cấu tạo phân tử của ba chất A, B và C. Từ mô hình đã cho, hãy cho biết (ảnh 1)](https://video.vietjack.com/upload2/quiz_source1/2024/12/blobid0-1734925328.png)

Từ mô hình đã cho, hãy cho biết chất nào là chất rắn? Vì sao?

Accepted Answer

Từ ba mô hình đã cho, chất B là chất rắn vì các phân tử ở gần nhau nhất và được sắp xếp theo trật tự xác định.

Question 3

Một chất rắn có khối lượng 1 kg được nung nóng với tốc độ không đổi. Sự thay đổi nhiệt độ của vật theo nhiệt lượng cung cấp cho vật được thể hiện như hình vẽ. Mô tả các quá trình chuyển đổi trạng thái của vật ứng với các đoạn OA, AB, BC, CD và DE?

Accepted Answer

• OA: là sự tăng nhiệt độ ở thể rắn. • AB: là sự chuyển trạng thái từ rắn sang lỏng ở nhiệt độ không đổi (sự nóng chảy) • BC: là sự tăng nhiệt độ ở thể lỏng. • CD: là sự chuyển từ thể lỏng sang thể khí ở nhiệt độ không đổi (sự hóa hơi) • DE: là độ tăng nhiệt độ ở thể khí.

Question 4

Trong thí nghiệm đun nóng một chất, một học sinh thu được đồ thị sự thay đổi của nhiệt độ theo thời gian như hình vẽ dưới.

![Trong thí nghiệm đun nóng một chất, một học sinh thu được đồ thị sự thay đổi của nhiệt độ theo thời gian như hình vẽ dưới. (ảnh 1)](https://video.vietjack.com/upload2/quiz_source1/2024/12/blobid2-1734925411.png)

a) Tại các thời điểm A, B, C và D, chất đó ở thể gì?

b) Nhiệt độ nóng chảy của chất đó là bao nhiêu?

c) Nhiệt độ sôi của chất đó là bao nhiêu?

d) Nhiệt độ thay đổi như thế nào trong quá trình diễn ra sự chuyển thể?

e) Chất đó có phải là nước tinh khiết không? Vì sao?

Accepted Answer

Quan sát đồ thị ta thấy: đồ thị xuất phát ở gốc toạ độ và nhìn chung, nhiệt độ tăng theo thời gian. Đồ thị có 2 đoạn nằm ngang, ở đó nhiệt độ của chất không đổi. Đoạn đồ thị nằm ngang thứ nhất tương ứng với quá trình chuyển từ thể rắn sang thể lỏng (sự nóng chảy). Đoạn nằm ngang thứ hai tương ứng với quá trình sôi, chất chuyển từ thể lỏng sang thể hơi (sự hoá hơi). a) Tại thời điểm A: chất ở thể rắn. Tại thời điểm B: chất ở cả thể rắn lẫn thể lỏng. Tại thời điểm C: chất ở thể lỏng. Tại thời điểm D: chất ở cả thể lỏng lẫn thể hơi. b) Nhiệt độ nóng chảy của chất đó là 17 °C. c) Nhiệt độ sôi của chất đó là 115 °C. d) Nhiệt độ của chất không thay đổi trong quá trình nóng chảy và quá trình sôi. e) Chất đó không phải là nước tinh khiết vì nhiệt độ nóng chảy của nước tinh khiết là 0 °C và nhiệt độ sôi của nước tinh khiết là 100 °C.

Question 5

a) Nhiệt độ phòng khi đang bật điều hoà vào mùa hè là 27 °C. Nhiệt độ đó tương ứng với bao nhiêu độ K?

b) Nhiệt độ vào một ngày mùa hè ở Luân Đôn là 77 °F. Nhiệt độ đó tương ứng với bao nhiêu °C?

Accepted Answer

a) 300 K; b) 25 °C

Question 6

Trung tâm nghiên cứu hạt nhân châu Âu (CERN) vận hành một máy gia tốc hạt lớn (Large Hadron Collider) được sử dụng để tăng tốc các hạt. Trong máy gia tốc này có khoảng 9600 nam châm chuyên dụng dùng để gia tốc proton. Các nam châm này được đặt trong môi trường lạnh đến –271,2 °C. Nhiệt độ này tương ứng với bao nhiêu kelvin (K)? Biết nhiệt độ trung bình của không gian bên ngoài Trái Đất khoảng 3 K. So sánh giá trị nhiệt độ vừa tính được với nhiệt độ của không gian bên ngoài Trái Đất.

Accepted Answer

Nhiệt độ tính theo thang Kelvin là: T = -271,2 + 273,15 = 1,95 K. Nhiệt độ này thấp hơn nhiệt độ của không gian bên ngoài Trái Đất (3 K).

Question 7

Vào những ngày nắng, nếu bước vào những căn phòng có tường làm bằng kính cường lực bị đóng kín, ta thường thấy không khí trong phòng nóng hơn so với bên ngoài. Hãy giải thích tại sao không khí trong phòng lại nóng hơn so với không khí ngoài trời dựa trên các nguyên lý nhiệt động lực học.

Accepted Answer

Vào những ngày nắng, không khí trong phòng nhận nhiệt lượng từ ánh sáng mặt trời truyền qua kính (Q > 0). Do phòng đóng kín nên thể tích khối khí trong phòng gần như không đổi, khối khí không thực hiện công (A = 0). Theo định luật I của nhiệt động lực học: ΔU = A + Q = Q > 0, nên nội năng của khối khí tăng, dẫn đến nhiệt độ của không khí trong phòng tăng cao hơn so với bên ngoài.

Question 8

Người ta truyền cho khí trong xi lanh một nhiệt lượng 100 J. Khí nở ra thực hiện công 70 J đẩy pit-tông đi lên. Tính độ biến thiên nội năng của chất khí (đơn vị J).

Accepted Answer

30

Question 9

Khi ta cần đun nóng 5 lít nước từ 30°C lên 50°C cần bao nhiêu nhiệt lượng? Biết nhiệt dung riêng của nước là 4200 J/kg.K.

Accepted Answer

420 kJ

Question 10

Tính nhiệt lượng cần cung cấp để làm nóng chảy hoàn toàn một cục nước đá 100 g ở 0°C. Biết nhiệt nóng chảy riêng của nước đá là 3,4.10^5 J/kg.

Accepted Answer

3,4.10^4 J

Question 11

Tính lượng nhiệt cần thiết để chuyển hóa 1,00 kg nước ở 100 °C (ở điều kiện áp suất bình thường) thành hơi. Cho nhiệt hóa hơi riêng của nước là 2,25.10^6 J/kg.

Accepted Answer

2250000 J

Question 12

Một chất rắn có khối lượng 60 g ở nhiệt độ 100 °C được cho vào 150 g nước ở 20 °C. Nhiệt độ cuối cùng ghi được là 25 °C. Tính nhiệt dung riêng của chất rắn. Biết nhiệt dung riêng của nước là 4200 J/kg.K.

Accepted Answer

700 J/kg.K

Question 13

Một chất rắn có khối lượng 60 g ở nhiệt độ 100 °C được cho vào 150 g nước ở 20 °C. Nhiệt độ cuối cùng ghi được là 25 °C. Tính nhiệt dung riêng của chất rắn. Biết nhiệt dung riêng của nước là 4200 J/kg.K.

Accepted Answer

700 J/kg.K

Question 14

Tính lượng nhiệt cần thiết để chuyển hóa 1,00 kg nước đá ở –10 °C chuyển hoàn toàn thành hơi nước ở 100 °C (ở điều kiện áp suất bình thường). Cho nhiệt dung riêng của nước đá 2100 J/kg.K; nhiệt nóng chảy nước đá là 3,36.105 J/kg; nhiệt dung riêng của nước 4200 J/kg.K; nhiệt hóa hơi riêng của nước là 2,25.106 J/kg.

Accepted Answer

Nhiệt lượng cần thiết để chuyển nước đá từ –10 °C đến 0 °C: Q1 = (mcDt)đá = 1.2100.[0 - (-10)] = 21000 (J). Nhiệt lượng cần thiết để làm nóng chảy nước đá ở 0 °C thành nước ở 0 °C: Q2=λm=1⋅3,36⋅105=336000( J) Nhiệt lượng cần cung cấp cho 1 kg nước từ 0 °C đến 100 °C Q3=mcΔt=1⋅4200.(100−0)=420000( J) Nhiệt lượng cần thiết để chuyển 1 kg nước ở 100 °C thành hơi nước ở 100°C: Q4=Lm=2,25⋅106⋅1=2250000( J) Vậy tổng nhiệt lượng cần thiết Q=Q1+Q2+Q3+Q4=3,03.1012 J

Question 15

Một học sinh nhìn qua kính hiển vi vào một hộp nhỏ chứa không khí và khói được chiếu sáng. Phát biểu nào sau đây đúng?

Accepted Answer

Các phân tử khói bị các phân tử không khí bắn phá.

Question 16

Cho một nhiệt kế thuỷ ngân.

a) Khi nhúng nhiệt kế trong nước đá đang tan, cột thuỷ ngân dài 12 mm. Giá trị nhiệt độ trên nhiệt kế lúc này là ......°C.

b) Khi nhiệt kế được đặt trong hơi nước, bên trên mặt nước đang sôi thì cột thuỷ ngân dài 82 mm. Giá trị nhiệt độ trên nhiệt kế lúc này là ...... °C.

c) Chiều dài của cột thuỷ ngân ở 50 °C là ...... mm.

d) Khi chiều dài của cột thuỷ ngân là 61 mm, số chỉ nhiệt kế là ...... °C.

Accepted Answer

a) 0; b) 100; c) 47; d) 70.

Question 17

Cung cấp nhiệt lượng 1,5 J cho một khối khí trong một xilanh đặt nằm ngang. Chất khí nở ra đẩy pít-tông đi một đoạn 6 cm. Biết lực ma sát giữa pít-tông và xilanh có độ lớn là 20 N, diện tích tiết diện của pít-tông là 1,0 cm2. Coi pít-tông chuyển động thẳng đều. Trong các phát biểu sau, phát biểu nào là đúng, phát biểu nào là sai?

a) Công của khối khí thực hiện là 1,2 J.

b) Độ biến thiên nội năng của khối khí là 0,50 J.

c) Trong quá trình dãn nở, áp suất của chất khí là 2,0⋅105 Pa.

d) Thể tích khí trong xilanh tăng 6,0 lít

Accepted Answer

a) Do pít-tông chuyển động thẳng đều nên lực đẩy của khối khí tác dụng lên pít-tông cân bằng với lực ma sát giữa pít-tông và xilanh. Độ lớn lực đẩy của khối khí lên pít-tông: (F = 20,0 ;{ rm{N}}. ) Công của khối khí thực hiện: ({A^ prime } = Fs = (20,0 ;{ rm{N}}) cdot (0,060 ;{ rm{m}}) = 1,2 ;{ rm{J}}. ) b) Theo định luật I nhiệt động lực học: ( Delta U = A + Q. ) Trường hợp này, hệ thực hiện công và nhận nhiệt nên: (A = - 1,2 ;{ rm{J}} ) và Do đó: ( Delta U = - 1,2 + 1,5 = 0,30 ;{ rm{J}}. ) c) Áp suất chất khí: (p = frac{F}{S} = frac{{20,0 ;{ rm{N}}}}{{1,{{0.10}^{ - 4}} ;{{ rm{m}}^2}}} = 2,{0.10^5} ;{ rm{N}}/{{ rm{m}}^2} = 2,{0.10^5} ;{ rm{Pa}}. ) d) Thể tích khí trong xilanh tăng: ( Delta V = Ss = left( {1,0 cdot {{10}^{ - 4}} ;{{ rm{m}}^2}} right) cdot (0,060 ;{ rm{m}}) = 6,0 cdot {10^{ - 6}} ;{{ rm{m}}^3} = 6,0{ rm{ml}} ) Đáp án: a) Đúng; b) Sai; c) Đúng; d) Sai.

Question 18

Vận động viên điền kinh bị mất rất nhiều nước trong khi thi đấu. Các vận động viên thường chỉ có thể chuyển hoá khoảng 20% năng lượng dự trữ trong cơ thể thành năng lượng dùng cho các hoạt động của cơ thể. Phần năng lượng còn lại chuyển thành nhiệt thải ra ngoài nhờ sự bay hơi của nước qua hô hấp và da để giữ cho nhiệt độ cơ thể không đổi. Nếu vận động viên dùng hết 10800 kJ trong cuộc thi thì có khoảng bao nhiêu lít nước đã thoát ra ngoài cơ thể? Coi nhiệt độ cơ thể của vận động viên hoàn toàn không đổi và nhiệt hoá hơi riêng của nước ở nhiệt độ của vận động viên là 2,4⋅106 J/kg. Biết khối lượng riêng của nước là 1,0.103 kg/m3.

Accepted Answer

Khối lượng = thể tích ( times ) khối lượng riêng: (m = V rho . ) Phần năng lượng dùng để bay hơi: Q = Năng lượng toàn phần ( times ) Hiệu suất ( = left( {{{10800.10}^3} ;{ rm{J}}} right).0,80 = 8640000 ;{ rm{J}}{ rm{. }} ) Mặt khác: (Q = mL = V rho L to V = frac{Q}{{ rho L}} = frac{{8640000 ;{ rm{J}}}}{{ left( {1000 ;{ rm{kg}}/{{ rm{m}}^3}} right) cdot left( {2,4 cdot {{10}^6} ;{ rm{J}}/{ rm{kg}}} right)}} = 3,6 cdot {10^{ - 3}} ;{{ rm{m}}^3}. ) Đáp án: 3,6 lít.

Question 19

Một học sinh làm thí nghiệm đun nóng để làm 0,020 kg nước đá (thể rắn) ở ${0^^\circ }{\rm{C}}$ chuyển hoàn toàn thành hơi nước ở ${100^^\circ }{\rm{C}}.$ Cho nhiệt nóng chảy của nước ở ${0^^\circ }{\rm{C}}$ là $3,{34.10^5}\;{\rm{J}}/{\rm{kg}}$; nhiệt dung riêng của nước là $4,20\;{\rm{kJ}}/{\rm{kgK}}$; nhiệt hoá hơi riêng của nước ở ${100^^\circ }{\rm{C}}$ là $2,26 \cdot {10^6}\;{\rm{J}}/{\rm{kg}}.$ Bỏ qua hao phí toả nhiệt ra môi trường. Trong các phát biểu sau, phát biểu nào là đúng, phát biểu nào là sai?

a) Nhiệt lượng cần thiết để làm nóng chảy hoàn toàn 0,020 kg nước đá tại nhiệt độ nóng chảy là 6860 J.

b) Nhiệt lượng cần thiết để đưa 0,020 kg nước từ ${0^^\circ }{\rm{C}}$ đến ${100^^\circ }{\rm{C}}$ là 8600 J.

c) Nhiệt lượng cần thiết để làm hoá hơi hoàn toàn 0,020 kg nước ở ${100^^\circ }{\rm{C}}$ là 42500 J.

d) Nhiệt lượng để làm 0,020 kg nước đá (thể rắn) ở ${0^^\circ }{\rm{C}}$ chuyển hoàn toàn thành hơi nước ở ${100^^\circ }{\rm{C}}$ là 60280 J.

Accepted Answer

a) Nhiệt lượng cần thiết để làm nóng chảy hoàn toàn 0,020 kg nước đá tại nhiệt độ nóng chảy: ({Q_1} = m lambda = (0,020 ;{ rm{kg}}) cdot left( {3,34 cdot {{10}^5} ;{ rm{J}}/{ rm{kg}}} right) = 6680 ;{ rm{J}} ) b) Nhiệt lượng cần thiết để đưa 0,020 kg nước từ ({0^^ circ }{ rm{C}} ) đến (100,{0^^ circ }{ rm{C}} ) (tăng 100 độ): c) Nhiệt lượng cần thiết để làm hoá hơi hoàn toàn 0,020 kg nước ở ({100^^ circ }{ rm{C}} ): ({Q_3} = mL = (0,020 ;{ rm{kg}}) cdot left( {2,26 cdot {{10}^6} ;{ rm{J}}/{ rm{kg}}} right) = 45200 ;{ rm{J}} ) d) Tổng nhiệt lượng cần thiết: (Q = {Q_1} + {Q_2} + {Q_3} = 60280 ;{ rm{J}}. ) Đáp án: a) Sai; b) Sai; c) Sai; d) Đúng.

35 bài tập Chương 1. Vật lí nhiệt có lời giải

Xem trước câu hỏi