Nhiệt lượng Q cần cung cấp để làm tăng nhiệt độ của một vật có khối lượng m, nhiệt dung riêng c từ nhiệt độ t_1 đến nhiệt độ t_2 là

😎 Cùng DOL xem qua cách giải câu này nhé!

📃 Thông tin đề bài cho:

• Khí lí tưởng biến đổi theo các trạng thái A \to B \to C \to D trên đồ thị p - V.

• Tại trạng thái A:

  • V_A = 2\ \text{lít}

  • p_A = 0{,}4 \cdot 10^5\ \text{Pa}

  • T_A = 400\ \text{K}

• Từ hình vẽ:

  • C có tọa độ \left(4\ \text{lít};\ 0{,}2 \cdot 10^5\ \text{Pa}\right)

  • D có tọa độ \left(3\ \text{lít};\ 0{,}15 \cdot 10^5\ \text{Pa}\right)

• Phương án cần xét: D. Quá trình biến đổi của lượng khí từ trạng thái C đến trạng thái D có nhiệt độ giảm dần.

❓ Hiểu câu hỏi:

• Câu hỏi yêu cầu xét phát biểu ở phương án D là đúng hay sai.

• Muốn biết nhiệt độ có giảm dần từ C đến D hay không, ta dùng phương trình trạng thái khí lí tưởng: \dfrac{pV}{T} = \text{hằng số}

• Với cùng một lượng khí, nhiệt độ tỉ lệ với tích pV: T \sim pV

• Vì vậy, chỉ cần so sánh giá trị pV ở C và D.

🔎 Hướng dẫn cách làm:

• Với khí lí tưởng: \dfrac{p_AV_A}{T_A} = \dfrac{p_CV_C}{T_C} = \dfrac{p_DV_D}{T_D}

• Trước hết, tính nhiệt độ ở trạng thái C: T_C = T_A \cdot \dfrac{p_CV_C}{p_AV_A}

• Thay số: T_C = 400 \cdot \dfrac{0{,}2 \cdot 4}{0{,}4 \cdot 2} = 400\ \text{K}

• Tiếp theo, tính nhiệt độ ở trạng thái D: T_D = T_A \cdot \dfrac{p_DV_D}{p_AV_A}

• Thay số: T_D = 400 \cdot \dfrac{0{,}15 \cdot 3}{0{,}4 \cdot 2} = 400 \cdot \dfrac{0{,}45}{0{,}8} = 225\ \text{K}

• So sánh: T_C = 400\ \text{K} > T_D = 225\ \text{K}

• Như vậy khi khí chuyển từ C đến D, nhiệt độ giảm.

• Điều này cũng phù hợp với hình vẽ: từ C đến D thì cả áp suất và thể tích đều giảm, nên tích pV giảm, kéo theo nhiệt độ giảm.

✅ Đáp án: Đúng