Trắc nghiệm Nội năng. Định luật I của nhiệt động lực học lớp 12 (có đáp án)
15 câu hỏi
PHẦN I. Câu trắc nghiệm nhiều phương án lựa chọn. Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 10. Mỗi câu hỏi thí sinh chỉ lựa chọn một phương án.
Câu nào sau đây nói về nội năng là đúng?
Nội năng là nhiệt lượng.
Nội năng của vật A lớn hơn nội năng của vật B thì nhiệt độ của vật cũng lớn hơn nhiệt độ của vật B.
Nội năng của vật chỉ thay đổi trong quá trình truyền nhiệt, không thay đổi trong quá trình thực hiện công.
Nội năng là một dạng năng lượng.
A – sai vì nội năng là một dạng năng lượng
B – sai vì nhiệt độ lớn hơn thì nội năng lớn hơn, nhưng nội năng lớn hơn chưa chắc đã có nhiệt độ lớn hơn.
C – sai vì có hai cách làm thay đổi nội năng đó là thực hiện công và truyền nhiệt.
Chọn D.
Điều nào sau đây là sai khi nói về nội năng?
Nội năng của một vật là dạng năng lượng bao gồm tổng động năng của các phân tử cấu tạo nên vật và thế năng tương tác giữa chúng.
Đơn vị của nội năng là Jun (J).
Nội năng của một vật phụ thuộc vào nhiệt độ và thể tích của vật.
Nội năng không thể biến đổi được.
D – sai vì nội năng có thể tăng hoặc giảm thông qua hai hình thức là thực hiện công hoặc truyền nhiệt. Chọn D.
Nội năng của một vật
phụ thuộc vào nhiệt độ của vật.
phụ thuộc thể tích của vật.
phụ thuộc thể tích và nhiệt độ của vật.
không phụ thuộc thể tích và nhiệt độ của vật.
Nội năng của một vật phụ thuộc vào nhiệt độ và thể tích. Chọn C.
Khi năng lượng của các phân tử cấu tạo nên vật giảm thì
nội năng của vật tăng.
nội năng của vật cũng giảm.
nội năng của vật tăng rồi giảm.
nội năng của vật không thay đổi.
Năng lượng của các phân tử cấu tạo nên vật giảm thì nội năng của vật giảm.
Chọn B.
Chọn phát biểu không đúng?
Biến thiên nội năng là quá trình thay đổi cơ năng của vật.
Biến thiên nội năng là quá trình thay đổi nội năng của vật.
Độ biến thiên nội năng DU: là phần nội năng tăng thêm hay giảm bớt đi trong một quá trình.
Đơn vị của nội năng là Jun (J).
A – sai vì biến thiên nội năng là quá trình biến đổi nội năng của vật, nội năng có thể tăng hoặc giảm trong một quá trình. Đơn vị của nội năng là Jun. Chọn A.
Đơn vị của độ biến thiên nội năng DU là
°C.
K.
J.
Pa.
Đơn vị của độ biến thiên nội năng là Jun (J). Chọn C.
Chọn câu đúng? Cách làm thay đổi nội năng bằng hình thức thực hiện công cơ học là
Bỏ miếng kim loại vào nước nóng.
Ma sát một miếng kim loại trên mặt bàn.
Bỏ miếng kim loại vào nước đá.
Hơ nóng miếng kim loại trên ngọn lửa đèn cồn.
A, C, D là hình thức truyền nhiệt. Chọn B.
Khi dùng pit-tông nén khí trong một xi lanh kín thì
Kích thước mỗi phân tử khí giảm.
Khoảng cách giữa các phân tử khí giảm.
Khối lượng mỗi phân tử khí giảm.
Số phân tử khí giảm.
Khi dùng pit-tông nén khí trong xi lanh thì số lượng phân tử khí, kích thước mỗi phân tử khí, khối lượng mỗi phân tử khí không đổi, chỉ có khoảng cách giữa các phân tử khí giảm đi vì thể tích khối khí bị giảm. Chọn B.
Một quả bóng rơi từ độ cao 10 m xuống sân và nảy lên được 7 m. Sở dĩ bóng không nảy lên được tới độ cao ban đầu là vì một phần cơ năng của quả bóng đã chuyển hóa thành nội năng của
Chỉ quả bóng và của sân.
Chỉ quả bóng và không khí.
Chỉ mỗi sân và không khí.
Quả bóng, mặt sân và không khí.
Trong quá trình chuyển động và va chạm với sàn, một phần cơ năng đã chuyển hoá thành nội năng của quả bóng, mặt sân và không khí. Chọn D.
Trường hợp nào dưới đây làm biến đổi nội năng không do thực hiện công?
Mài dao.
Đóng đinh.
Khuấy nước.
Nung sắt trong lò.
D là quá trình truyền nhiệt. Chọn D.
PHẦN II. Câu trắc nghiệm đúng sai. Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 2. Trong mỗi ý a), b), c), d) ở mỗi câu, thí sinh chọn đúng hoặc sai
Cho biết các phát biểu sau đúng hay sai?
a) Vật rắn đang nóng chảy thì nội năng của nó giảm.
b) Nước đá đang tan thì nội năng của nó tăng.
c) Hơi nước ngưng tụ ở nhiệt độ không đổi thì nội năng của nó giảm.
d) Vật trượt trên mặt phẳng nằm nghiêng thì nội năng của nó tăng.
a) Sai.
Nội năng của vật tăng mặc dù nhiệt độ của vật đang nóng chảy không đổi, nhưng chúng luôn nhận được thêm nhiệt lượng Q để nóng chảy hoàn toàn, nên do đó nhiệt lượng tăng làm nội năng tăng.
b) Đúng.
Nội năng của nước đá đang tan tăng mặc dù nhiệt độ của nước đá đang tan không đổi, nhưng chúng luôn nhận được thêm nhiệt lượng Q từ môi trường bên ngoài để nóng chảy hoàn toàn, nên do đó nhiệt lượng tăng làm nội năng tăng.
c) Đúng.
Nội năng của hơi nước ngưng tụ ở nhiệt độ không đổi giảm vì nó truyền nhiệt lượng ra môi trường bên ngoài nên nhiệt lượng giảm dẫn đến nội năng giảm.
d) Đúng.
Khi vật trượt trên mặt phẳng nghiêng thì có sự thực hiện công lên vật, do đó vật nhận công, suy ra nội năng tăng.
Đáp án: a) Sai; b) Đúng; c) Đúng; d) Đúng.
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 6,0 cm. Biết lực ma sát giữa pít-tông và xilanh có độ lớn là 20,0 N, diện tích tiết diện của pít-tông là \(1,0\;{\rm{c}}{{\rm{m}}^2}.\) Coi pít-tông chuyển động thẳng đều. Trong các phát biểu sau, phát biểu nào là đúng, phát biểu nào là sai?
a) Công của khối khí thực hiện là 1,2 J.
b) Độ biến thiên nội năng của khối khí là 0,50 J.
c) Trong quá trình dãn nở, áp suất của chất khí là \(2,0 \cdot {10^5}\;{\rm{Pa}}.\)
d) Thể tích khí trong xilanh tăng 6,0 lít.
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:
\(\Delta V = S.d = \left( {1,0 \cdot {{10}^{ - 4}}\;{{\rm{m}}^2}} \right) \cdot (0,060\;{\rm{m}}) = 6,0 \cdot {10^{ - 6}}\;{{\rm{m}}^3} = 6,0{\rm{ml}}\)
Đáp án: a) Đúng; b) Sai; c) Đúng; d) Sai.
PHẦN III. Câu trả lời ngắn. Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 3
Nếu thực hiện công 100 J để nén khí trong một xilanh thì khí truyền ra môi trường xung quanh nhiệt lượng 30 J. Xác định độ thay đổi nội năng của khí trong xilanh.
+ Theo định luật 1 nhiệt động lực học: \(\Delta U = A + Q.\)
+ Trường hợp bài toán, hệ nhận công và truyền nhiệt lượng nên: \(A = 100\;{\rm{J}}\) và \(Q = - 30\;{\rm{J}}.\)
Do đó: \(\Delta U = 100\;{\rm{J}} - 30\;{\rm{J}} = + 70\;{\rm{J}}.\)
Đáp án: 70 J.
Người ta truyền cho khí trong xi lanh một nhiệt lượng 100 J. Khí nở ra thực hiện công 70 J đẩy pit-tông đi lên. Tính độ biến thiên nội năng của chất khí.
Người truyền nhiệt lượng cho chất khí → chất khí nhận nhiệt lượng Q > 0.
Độ biến thiên nội năng của chất khí là DU = A + Q = -70 + 100 = 30 J.
Đáp án: 30 J.
Người ta cung cấp nhiệt lượng 1,5 J cho chất khí đựng trong một xi lanh đặt nằm ngang. Chất khí nở ra, đẩy pit-tông đi một đoạn 5 cm. Tính độ biến thiên nội năng của chất khí. Biết lực ma sát giữa pit-tông và xi lanh có độ lớn là 20 N.
Công mà lực ma sát thực hiện trong dịch chuyển của pit-tông đoạn 5 cm có độ lớn:
Ams = Fmss = 20.0,05 = 1 J.
Công mà chất khí thực hiện để thắng công của lực ma sát là A = -Ams = −1 J.
Độ biến thiên nội năng của chất khí DU = A + Q = -1 + 1,5 = 0,5 J.
Đáp án: 0,5 J
