Một nhóm học sinh thực hiện thí nghiệm tìm hiểu mối liên hệ giữa nội năng của một vật với năng lượng của các phân tử tạo nên vật.
19/27
PHẦN II: CÂU TRẮC NGHIỆM ĐÚNG SAI
Một nhóm học sinh thực hiện thí nghiệm tìm hiểu mối liên hệ giữa nội năng của một vật với năng lượng của các phân tử tạo nên vật.
Nhóm sử dụng bộ dụng cụ gồm: Xilanh (1); Pit-tông (2); Cảm biến nhiệt độ (3); Giá đỡ (4) (hình bên). Tiến hành theo phương án: Lắp đặt các dụng cụ như hình bên, chuyển pit-tông về đầu phía trên của xilanh, đọc số chỉ của cảm biến nhiệt độ, đẩy mạnh pit-tông để nén khí trong xilanh, đọc số chỉ của cảm biến nhiệt độ sau khi nén khí.
Kết quả thí nghiệm đo được nhiệt độ trước và sau khi nén là \({22,2^ \circ }{\rm{C}}\) và \({22,8^ \circ }{\rm{C}}\).
a) Khi đẩy mạnh pit-tông để nén khí trong xilanh, khối khí nhận công và giảm nội năng.
b) Nhiệt độ của khí nén tăng chứng tỏ động năng của các phân tử khí tăng.
c) Độ tăng động năng của các phân tử khí trong xi lanh lớn hơn độ giảm thế năng của chúng.
d) Động năng tịnh tiến trung bình của phân tử khí trong xilanh đã tăng thêm \({8.10^{ - 24}}{\rm{\;J}}\).
Phương pháp:
- Lý thuyết về nội năng.
- Động năng tịnh tiến trung bình của phân tử khí: \({{\rm{W}}_d} = \frac{3}{2}kT\)
Cách giải:
a) Khối khí nhận công nên tăng nội năng.
\( \to \) a sai.
b) Nhiệt độ tăng thì động năng tăng.
\( \to \) b đúng.
c) \({W_d} \sim T \Rightarrow \) Độ tăng động năng lớn hơn độ giảm thế năng. (Đối với khí lý tương, thế năng bằng 0).
\( \to \) c đúng.
d) Ta có:
\({{\rm{W}}_d} = \frac{3}{2}kT \Rightarrow {\rm{\Delta }}{{\rm{W}}_d} = \frac{3}{2}k{\rm{\Delta }}T\)
\( \Rightarrow {\rm{\Delta }}{{\rm{W}}_d} = \frac{3}{2}{.1,38.10^{ - 23}}\left( {22,8 - 22,2} \right) = {1,242.10^{ - 23}}\left( J \right)\)
\( \to \) d sai.