Câu hỏi:
09/04/2024 53
Dùng khái niệm nội năng và định luật I của nhiệt động lực học để giải thích một số hiện tượng đơn giản như sự chuyển hoá năng lượng trong các quá trình chuyển thể, nguyên tắc hoạt động của động cơ nhiệt (máy hơi nước, động cơ đốt trong).
Dùng khái niệm nội năng và định luật I của nhiệt động lực học để giải thích một số hiện tượng đơn giản như sự chuyển hoá năng lượng trong các quá trình chuyển thể, nguyên tắc hoạt động của động cơ nhiệt (máy hơi nước, động cơ đốt trong).
Trả lời:
Giải bởi Vietjack
Cấu tạo của động cơ đốt trong:
1. Xi lanh: chứa hỗn hợp nhiên liệu và không khí.
2. Pít-tông: chuyển động lên xuống để làm quay bánh đà.
3. Bu-gi: tạo tia lửa điện đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu và không khí.
Nguyên tắc hoạt động: khi bu-gi đánh lửa tạo ra tia lửa điện đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu và không khí, nhiệt độ tăng lên nội năng tăng, làm cho không khí giãn nở đẩy pít-tông đi xuống làm bánh đà quay, phần nhiệt lượng và khí thải sinh ra được thoát ra ngoài, pít-tông lại di chuyển lên trên làm bánh đà quay về vị trí ban đầu, quá trình nạp nhiên liệu và không khí lại được tiếp diễn thì quá trình trên lại được lặp lại, cứ như vậy pít-tông chuyển động lên xuống làm bánh đà quay liên tục, đảm bảo động cơ hoạt động liên tục.
Cấu tạo của động cơ đốt trong:
1. Xi lanh: chứa hỗn hợp nhiên liệu và không khí.
2. Pít-tông: chuyển động lên xuống để làm quay bánh đà.
3. Bu-gi: tạo tia lửa điện đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu và không khí.
Nguyên tắc hoạt động: khi bu-gi đánh lửa tạo ra tia lửa điện đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu và không khí, nhiệt độ tăng lên nội năng tăng, làm cho không khí giãn nở đẩy pít-tông đi xuống làm bánh đà quay, phần nhiệt lượng và khí thải sinh ra được thoát ra ngoài, pít-tông lại di chuyển lên trên làm bánh đà quay về vị trí ban đầu, quá trình nạp nhiên liệu và không khí lại được tiếp diễn thì quá trình trên lại được lặp lại, cứ như vậy pít-tông chuyển động lên xuống làm bánh đà quay liên tục, đảm bảo động cơ hoạt động liên tục.
CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ
Câu 1:
Thí nghiệm sau đây cho thấy mối liên hệ giữa nội năng của vật với năng lượng của các phân tử cấu tạo nên vật.
Chuẩn bị:
- Ống nghiệm (1).
- Nút bấc có kích thước vừa khít miệng ống nghiệm (2).
- Đèn cồn (3).
- Giá đỡ thí nghiệm (4).
Tiến hành:
- Bố trí thí nghiệm như Hình 2.2.
- Dùng đèn cồn đun nóng ống nghiệm cho đến khi nút bấc bật ra.
Thực hiện các yêu cầu sau:
1. Khi đun ống nghiệm tới một lúc nào đó thì thấy nút bấc bật ra. Giải thích vì sao nút bấc bật ra.
Thí nghiệm sau đây cho thấy mối liên hệ giữa nội năng của vật với năng lượng của các phân tử cấu tạo nên vật.
Chuẩn bị:
- Ống nghiệm (1).
- Nút bấc có kích thước vừa khít miệng ống nghiệm (2).
- Đèn cồn (3).
- Giá đỡ thí nghiệm (4).
Tiến hành:
- Bố trí thí nghiệm như Hình 2.2.
- Dùng đèn cồn đun nóng ống nghiệm cho đến khi nút bấc bật ra.
Thực hiện các yêu cầu sau:
1. Khi đun ống nghiệm tới một lúc nào đó thì thấy nút bấc bật ra. Giải thích vì sao nút bấc bật ra.
Câu 2:
Một vật khối lượng 1 kg trượt không vận tốc ban đầu từ đỉnh xuống chân một mặt phẳng dài 21 m, nghiêng 30° so với mặt nằm ngang. Tốc độ của vật ở chân mặt phẳng là 4,1 m/s. Tính công của lực ma sát và độ biến thiên nội năng của vật trong quá trình chuyển động trên. Lấy g = 9,8 m/s2. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với mặt phẳng nghiêng.
Một vật khối lượng 1 kg trượt không vận tốc ban đầu từ đỉnh xuống chân một mặt phẳng dài 21 m, nghiêng 30° so với mặt nằm ngang. Tốc độ của vật ở chân mặt phẳng là 4,1 m/s. Tính công của lực ma sát và độ biến thiên nội năng của vật trong quá trình chuyển động trên. Lấy g = 9,8 m/s2. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với mặt phẳng nghiêng.
Câu 3:
1. Nội năng của vật biến đổi như thế nào trong các trường hợp sau:
a) Vật rắn đang nóng chảy.
b) Nước đá đang tan.
c) Hơi nước ngưng tụ ở nhiệt độ không đổi.
1. Nội năng của vật biến đổi như thế nào trong các trường hợp sau:
a) Vật rắn đang nóng chảy.
b) Nước đá đang tan.
c) Hơi nước ngưng tụ ở nhiệt độ không đổi.
Câu 4:
2. Khi nút chưa bị bật ra:
a) Nội năng của không khí trong ống nghiệm tăng hay giảm? Vì sao?
b) Nội năng của không khí trong ống nghiệm tăng có phải do thế năng phân tử khí tăng không? Tại sao?
c) Tại sao hiện tượng nút ống nghiệm bị bật ra lại chứng tỏ động năng của các phân tử khí trong ống nghiệm tăng?
2. Khi nút chưa bị bật ra:
a) Nội năng của không khí trong ống nghiệm tăng hay giảm? Vì sao?
b) Nội năng của không khí trong ống nghiệm tăng có phải do thế năng phân tử khí tăng không? Tại sao?
c) Tại sao hiện tượng nút ống nghiệm bị bật ra lại chứng tỏ động năng của các phân tử khí trong ống nghiệm tăng?
Câu 5:
Dùng mô hình động học phân tử giải thích được một số hiện tượng liên quan đến sự chuyển thể của các chất.
Dùng mô hình động học phân tử giải thích được một số hiện tượng liên quan đến sự chuyển thể của các chất.
Câu 6:
Tìm thêm ví dụ về thực hiện công và truyền nhiệt làm thay đổi nội năng của vật.
Tìm thêm ví dụ về thực hiện công và truyền nhiệt làm thay đổi nội năng của vật.
Câu 7:
Mô tả sự thay đổi nội năng của lượng khí trong xi lanh ở Hình 2.3.
Mô tả sự thay đổi nội năng của lượng khí trong xi lanh ở Hình 2.3.
Câu 8:
Định luật I của nhiệt động lực học có nhiều ứng dụng thực tế, một trong những ứng dụng quan trọng là để chế tạo các loại động cơ nhiệt. Ngoài ra, định luật này còn dùng để giải thích các hiện tượng liên quan đến sự truyền và biến đổi nội năng.
Động cơ nhiệt là động cơ hoạt động dựa trên nguyên tắc biến nội năng của nhiên liệu thành cơ năng.
Mỗi động cơ nhiệt đều có ba bộ phận chính (Hình 2.6a):
- Nguồn nóng có nhiệt độ T1 cung cấp nhiệt lượng cho động cơ.
- Bộ phận phát động trong đó tác nhân nhận nhiệt từ nguồn nóng, giãn nở sinh công (Trong máy hơi nước, tác nhân là hơi nước; trong động cơ đốt trong, tác nhân là khí do nhiên liệu bị đốt cháy toả ra trong xi lanh).
- Nguồn lạnh có nhiệt độ T2 < T1 nhận nhiệt lượng do động cơ toả ra.
Hãy dựa vào các sơ đồ trong Hình 2.6b, c để trình bày sơ lược về cấu tạo và hoạt động của máy hơi nước và động cơ đốt trong.
Định luật I của nhiệt động lực học có nhiều ứng dụng thực tế, một trong những ứng dụng quan trọng là để chế tạo các loại động cơ nhiệt. Ngoài ra, định luật này còn dùng để giải thích các hiện tượng liên quan đến sự truyền và biến đổi nội năng.
Động cơ nhiệt là động cơ hoạt động dựa trên nguyên tắc biến nội năng của nhiên liệu thành cơ năng.
Mỗi động cơ nhiệt đều có ba bộ phận chính (Hình 2.6a):
- Nguồn nóng có nhiệt độ T1 cung cấp nhiệt lượng cho động cơ.
- Bộ phận phát động trong đó tác nhân nhận nhiệt từ nguồn nóng, giãn nở sinh công (Trong máy hơi nước, tác nhân là hơi nước; trong động cơ đốt trong, tác nhân là khí do nhiên liệu bị đốt cháy toả ra trong xi lanh).
- Nguồn lạnh có nhiệt độ T2 < T1 nhận nhiệt lượng do động cơ toả ra.
Hãy dựa vào các sơ đồ trong Hình 2.6b, c để trình bày sơ lược về cấu tạo và hoạt động của máy hơi nước và động cơ đốt trong.
Câu 9:
Tại sao nội năng của vật lại phụ thuộc vào nhiệt độ và thể tích của vật?
Tại sao nội năng của vật lại phụ thuộc vào nhiệt độ và thể tích của vật?
Câu 10:
Các hệ thức sau đây mô tả các quá trình thay đổi nội năng nào?
1. ΔU = Q khi Q > 0 và khi Q < 0.
2. ΔU = A khi A > 0 và khi A < 0.
3. ΔU = A + Q khi Q > 0 và A < 0.
4. ΔU = A + Q khi Q < 0 và A > 0.
Các hệ thức sau đây mô tả các quá trình thay đổi nội năng nào?
1. ΔU = Q khi Q > 0 và khi Q < 0.
2. ΔU = A khi A > 0 và khi A < 0.
3. ΔU = A + Q khi Q > 0 và A < 0.
4. ΔU = A + Q khi Q < 0 và A > 0.
Câu 11:
Khi nước được đun tới lúc bắt đầu sôi thì dù có tiếp tục đun, nhiệt độ của nước cũng không thay đổi. Vậy nhiệt năng mà nước nhận được lúc này làm tăng dạng năng lượng nào của nước?
Khi nước được đun tới lúc bắt đầu sôi thì dù có tiếp tục đun, nhiệt độ của nước cũng không thay đổi. Vậy nhiệt năng mà nước nhận được lúc này làm tăng dạng năng lượng nào của nước?
