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 cm. Biết lực ma sát giữa pít-tông và xilanh có độ lớn là 20 N, diện tích

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: $F=20,0 \text{N}.$

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

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

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

Do đó: $\Delta U=-1,2+1,5=0,30 \text{J}.$

c) Áp suất chất khí: $p=\frac{F}{S}=\frac{20,0 \text{N}}{1,0.10{}^{-4} \text{m}{}^2}=2,0.10{}^5 \text{N}/\text{m}{}^2=2,0.10{}^5 \text{P}\text{a}.$

d) Thể tích khí trong xilanh tăng:

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

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