Cung cấp nhiệt lượng 1,5 J cho một khối khí trong một xilanh đặt nằm ngang. Chất khí nở ra đẩy pít-tông đi một đoạn 6,0cm. Biết lực ma sát giữa pít-tông và xilanh có độ lớn là 20,0N, diện tíc (ảnh 1)

a) Do pít-tông chuyển động thẳng đều nên lực đẩy của khối khí tác dụng lên pít-tông cân bằng với lực ma sát giữa pít-tông và xilanh. Độ lớn lực đẩy của khối khí lên pít-tông: \(F = 20,0\;{\rm{N}}.\)

Công của khối khí thực hiện: \({A^\prime } = Fs = (20,0\;{\rm{N}}) \cdot (0,060\;{\rm{m}}) = 1,2\;{\rm{J}}.\)

b) Theo định luật I nhiệt động lực học: \(\Delta U = A + Q.\)

Trường hợp này, hệ thực hiện công và nhận nhiệt nên: \(A = - 1,2\;{\rm{J}}\) và \(Q = 1,5\;{\rm{J}}.\)

Do đó: \(\Delta U = - 1,2 + 1,5 = 0,30\;{\rm{J}}.\)

c) Áp suất chất khí: \(p = \frac{F}{S} = \frac{{20,0\;{\rm{N}}}}{{1,{{0.10}^{ - 4}}\;{{\rm{m}}^2}}} = 2,{0.10^5}\;{\rm{N}}/{{\rm{m}}^2} = 2,{0.10^5}\;{\rm{Pa}}.\)

d) Thể tích khí trong xilanh tăng:

\(\Delta V = Ss = \left( {1,0 \cdot {{10}^{ - 4}}\;{{\rm{m}}^2}} \right) \cdot (0,060\;{\rm{m}}) = 6,0 \cdot {10^{ - 6}}\;{{\rm{m}}^3} = 6,0{\rm{ml}}\)

Đáp án: a) Đúng; b) Sai; c) Đúng; d) Sai.

Các vật không thể có nhiệt độ thấp hơn