Phương pháp:

- Tính độ biến thiên nội năng của khí theo công thức đề bài cho.

- Tính công của khí thực hiện trong hai giai đoạn: Giai đoạn khí đẩy nước lên đến miệng Cylinder và giai đoạn khí đẩy hết nước ra khỏi Cylinder.

- Áp dụng định luật I nhiệt động lực học tìm các ẩn của đề bài.

Cách giải:

a) Từ ban đầu cho tới khi chất lỏng đến miệng cylinder là đẳng áp, khi chất lỏng tràn ra ngoài thì áp suất giảm.

\( \to \) a đúng.

b) Ta có:

Trạng thái khí	p	V	T
Trạng thái ban đầu (1)	\({{\rm{p}}_0} + \frac{{{{\rm{p}}_0}}}{9} = \frac{{10{{\rm{p}}_0}}}{9}\)	\(\frac{{{\rm{\;V}}}}{2}\)	\({\rm{\;}}{{\rm{T}}_1}\)
Trạng thái mà chất lỏng lên đến miệng Cylinder (2)	\(\frac{{10{{\rm{p}}_0}}}{9}\)	\(\frac{{3{\rm{\;V}}}}{4}\)	\({\rm{\;}}{{\rm{T}}_2}\)
Trạng thái mà chất lỏng tràn hết ra ngoài (3)	\({{\rm{p}}_0}\)	V	\({\rm{\;}}{{\rm{T}}_3}\)

Một cylinder thẳng đứng một đầu kín và một đầu hở, bên trong có chứa một lượng khí Hidro. Cylinder được đậy kín nhờ một piston, phía trên piston có một cột chất lỏng như hình vẽ. Hidro (ảnh 2)

Độ biến thiên nội năng của khí ở trạng thái (1) và (3):

\({\rm{\Delta }}U = \frac{5}{2}nR\left( {{T_3} - {T_1}} \right) = \frac{5}{2}\left( {{p_0}V - \frac{{10{p_0}}}{9}.\frac{V}{2}} \right) = \frac{{10}}{9}{p_0}V\)

Công do khí thực hiện có độ lớn:

\(\left| A \right| = \frac{{10{p_0}}}{9}.\left( {\frac{{3V}}{4} - \frac{V}{2}} \right) + \frac{1}{2}\left( {\frac{{10{p_0}}}{9} + {p_0}} \right)\left( {V - \frac{{3V}}{4}} \right) = \frac{{13}}{{24}}{p_0}V\)

Áp dụng định luật I nhiệt động lực học:

\({\rm{\Delta }}U = Q + A \Leftrightarrow \frac{{10}}{9}{p_0}V = 119 - \frac{{13}}{{24}}{p_0}V \Rightarrow {p_0}V = 72\)

\( \Rightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{V = \frac{{72}}{{{{10}^5}}}\left( {{{\rm{m}}^3}} \right) = 0,72\left( l \right) \Rightarrow \frac{V}{2} = 0,36\left( l \right)}\\{\left| A \right| = \frac{{13}}{{24}}.72 = 39\left( {\rm{J}} \right)}\\{{\rm{\Delta }}U = \frac{{10}}{9}.72 = 80\left( {\rm{J}} \right)}\end{array}} \right.\)

\( \to \) b đúng.

\( \to \) c đúng.

\( \to \) d sai.

Sự hóa hơi là