Câu 1. Trộn một khối nước đá có khối lượng 0,5 kg đang ở nhiệt độ –20^oC vào một nhiệt lượng kế chứa 0,5 kg nước đang ở nhiệt độ 30^oC. Bỏ qua nhiệt dung của nhiệt lượng kế và sự trao đổi nhiệt với môi trường. Cho nhiệt dung riêng của nước đá và nước lần lượt là 2100 J/kg.K và 4200 J/kg.K; nhiệt nóng chảy riêng của nước đá là ë = 3,34.10⁵ J/kg.

Hướng dẫn giải

a) ĐÚNG

Khi cho hai vật tiếp xúc nhau, nhiệt lượng được truyền từ vật có nhiệt độ cao sang vật có nhiệt độ thấp hơn. Vì vậy, trong trường hợp này nước (vật có nhiệt độ cao hơn) tỏa nhiệt và nước đá (vật có nhiệt độ thấp hơn) thu nhiệt.

b) SAI

Nhiệt lượng cần thiết để khối nước đá từ –20^oC lên 0^oC:

c) SAI

Nhiệt lượng cần thiết để khối nước đá ở 0°C tan chảy hoàn toàn:

Nhiệt lượng mà nước tỏa ra nếu nhiệt độ giảm từ 30^oC đến 0^oC:

Ta thấy:  Từ đây ta có thể kết luận rằng, nước đá trong bình chỉ tan một phần và nhiệt độ của hệ ở 0^oC.

d) ĐÚNG

Lượng nước đá đã tan trong trường hợp này:

Vậy lượng nước có trong nhiệt lượng kế sau khi cân bằng nhiệt:

Câu 2. Một mol khí lí tưởng thực hiện chu trình biến đổi được biểu diễn bằng đồ thị như hình vẽ bên dưới. Biết p₁ = 8,31.10⁵ Pa; T₁ = 300 K; p₂ = 13,85.10⁵ Pa.

- Giai đoạn (1) sang (2): đồ thị là một phần của nhánh Parabol có đỉnh tại gốc tọa độ O (phương trình Parabol này có dạng T = aV² với a là hằng số tính theo đơn vị K/m⁶);

- Giai đoạn (2) sang (3): Đồ thị là một đoạn thẳng có đường kéo dài vuông góc với trục OV;

- Giai đoạn (3) về (1): Đồ thị là một đoạn thẳng kéo dài đi qua gốc tọa độ O.

Hướng dẫn giải

a) SAI

Trong hệ tọa độ V – T, đồ thị từ (2) sang (3) là đoạn thẳng có đường kéo dài vuông góc với trục OV nên quá trình này là quá trình đẳng tích.

b) ĐÚNG

Trong hệ tọa độ V – T, đồ thị từ (3) về (1) là đoạn thẳng có đường kéo dài đi qua gốc tọa độ O nên quá trình này là quá trình đẳng áp.

c) SAI

Phương trình clapeyron của khối khí tại trạng thái (1):

Giá trị của a:

d) ĐÚNG

Từ trạng thái (1) đến (2): . Vì vậy:

Nhiệt độ tại trạng thái (2):