Ba bình nhiệt lượng kế lí tưởng chứa ba lượng nước có khối lượng và nhiệt độ ban đầu lần lượt là:

23/28

PHẦN II. Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 4. Trong mỗi ý a), b), c), d) ở mỗi câu, thí sinh chọn đúng hoặc sai.

- Bình 1: \({{\rm{m}}_1} = 1{\rm{\;kg}}\) ở ;

- Bình 2: \({{\rm{m}}_2} = 2{\rm{\;kg}}\) ở ;

- Bình 3: \({{\rm{m}}_3} = 2{\rm{\;kg}}\) ở .

Một học sinh tiến hành thí nghiệm như sau: Rót một phần nước từ bình 1 sang bình 2, đợi cho bình 2 cân bằng nhiệt. Sau đó, tiếp tục rót một phần nước từ bình 2 sang bình 3 và đợi cho đến khi cân bằng nhiệt. Cuối cùng, học sinh này trút toàn bộ lượng nước còn lại ở bình 1 và bình 2 vào bình 3. Bỏ qua sự bay hơi của nước trong suốt quá trình thí nghiệm, nhiệt dung của các nhiệt lượng kế không đáng kể và bỏ qua sự truyền nhiệt ra môi trường bên ngoài.

Trong lần rót nước đầu tiên, phần nước được rót từ bình 1 sang bình 2 sẽ tỏa nhiệt.

ĐúngSai

Nhiệt độ cân bằng của nước trong bình 2 sau khi rót lần thứ nhất lớn hơn .

ĐúngSai

Tổng nội năng của hệ (gồm toàn bộ lượng nước trong ba bình) giảm dần sau mỗi lần rót do sự truyền nhiệt.

ĐúngSai

Nhiệt độ cân bằng cuối cùng của lượng nước trong bình 3 sau khi trút toàn bộ lượng nước còn lại ở bình 1 và bình 2 vào bình 3 là .

ĐúngSai

Giải thích

a) ĐÚNG

Ban đầu, phần nước được rót từ bình 1 có nhiệt độ lớn hơn nhiệt độ của nước trong bình 2. Vì vậy, khi rót phần nước này vào bình 2, nó sẽ truyền nhiệt sang nước trong bình 2.

b) ĐÚNG

Nhiệt độ cân bằng của nước trong bình 2 sau khi rót lần thức nhất: \({{\rm{t}}_2} < {{\rm{t}}_{{\rm{c}}{{\rm{b}}_1}}} < {{\rm{t}}_1}.\) Vì vậy, nhiệt độ cân bằng của nước trong bình 2 sẽ lớn hơn .

c) SAI

Do hệ (toàn bộ lượng nước trong bình) là hệ kín, không thực hiện công và không trao đổi nhiệt với môi trường bên ngoài nên theo nguyên lí I nhiệt động lực học, độ biến thiên nội năng của hệ bằng 0.

d) ĐÚNG

Gọi tcb là nhiệt độ cân bằng cuối cùng của toàn bộ lượng nước trong bình 3. Từ phương trình cân bằng nhiệt, ta thu được hệ thức:

\({{\rm{m}}_1}.{\rm{c}}.\left( {{{\rm{t}}_{{\rm{cb}}}} - {{\rm{t}}_1}} \right) + {{\rm{m}}_2}.{\rm{c}}.\left( {{{\rm{t}}_{{\rm{cb}}}} - {{\rm{t}}_2}} \right) + {{\rm{m}}_3}.{\rm{c}}.\left( {{{\rm{t}}_{{\rm{cb}}}} - {{\rm{t}}_3}} \right) = 0\)