Một khối khí có thể tích V_1 = 2{,}5 \ \text{lít}, được cung cấp một nhiệt lượng Q = 450 \ \text{J} thì nó giãn nở ở áp suất không đổi p = 10^5 \ \text{Pa} đến thể tích V_2 = 4{,}0 \ \text{lít}. Nội năng của khối khí này tăng thêm bao nhiêu J? (lấy đến chữ số hàng đơn vị).

😎 Cùng DOL xem qua cách giải câu này nhé!

📃 Thông tin đề bài cho:

• Một khối khí có thể tích ban đầu V_1 = 2{,}5\ \text{lít}.

• Thể tích sau khi giãn nở V_2 = 4{,}0\ \text{lít}.

• Khối khí nhận nhiệt Q = 450\ \text{J}.

• Áp suất không đổi p = 10^5\ \text{Pa}.

❓ Hiểu câu hỏi:

• Câu hỏi yêu cầu tính độ biến thiên nội năng của khối khí, tức là \Delta U.

• Cần áp dụng định luật thứ nhất của nhiệt động lực học: tổng biến thiên nội năng = nhiệt vào hệ - công hệ thực hiện.

• Ở áp suất không đổi, công do khí thực hiện là A=p\Delta V.

• Phải đổi đơn vị thể tích từ lít sang mét khối (1 lít = 10^{-3}\ \text{m}^3).

🔎 Hướng dẫn cách làm:

• Áp dụng công thức cơ bản:

  • \Delta U=Q+A.

• Công thực hiện ở áp suất không đổi:

  • A=p\Delta V=p(V_2-V_1).

• Đổi đơn vị thể tích sang mét khối:

  • V_1 = 2{,}5\ \text{lít} = 2{,}5\times 10^{-3}\ \text{m}^3.

  • V_2 = 4{,}0\ \text{lít} = 4{,}0\times 10^{-3}\ \text{m}^3.

  • Vậy \Delta V = V_2 - V_1 = (4{,}0 - 2{,}5)\times 10^{-3} = 1{,}5\times 10^{-3}\ \text{m}^3.

• Tính công:

  • A=p\Delta V=10^5\text{Pa}\times1{,}5\times10^{-3}\text{m}^3=150\text{J}.

• Tính độ tăng nội năng:

  • \Delta U=Q+A=450\text{J}-150\text{J}=300\text{J}.

✅ Đáp án: 300 J