giúp tớ với ạ Câu 5: Một chất khí đựng trong bình hình trụ được lắp một pít-tông có thể chuyển động không ma sát,trong bình. Khi hấp thụ một năng lượng nhiệt 400 J từ môi trường bên ngoài, chất khí trong bình,giãn nở dưới áp suất bên ngoài không đổi là 1 atm từ thể tích 5 lít đến 10 lít. Cho biết 1l.atm,tương đương với 101,325 J. Độ biến thiên nội năng của khí trong bình bằng bao nhiêu J (làm tròn,đến hàng đơn vị)?

Question

Timi · Accepted Answer

Để giải bài toán này, chúng ta sẽ sử dụng định luật bảo toàn năng lượng và công thức liên quan đến công của khí.

1. **Tính công của khí khi giãn nở**:
   Công của khí khi giãn nở được tính bằng công thức:
   $$
   A = P \Delta V
   $$
   Trong đó:
   - $ P $ là áp suất (1 atm = 101,325 J/lít),
   - $ \Delta V $ là sự thay đổi thể tích.

Ở đây, thể tích ban đầu $ V_1 = 5 $ lít và thể tích cuối $ V_2 = 10 $ lít, do đó:
   $$
   \Delta V = V_2 - V_1 = 10 - 5 = 5 \text{ lít}
   $$

Tính công:
   $$
   A = 1 \text{ atm} \times 5 \text{ lít} = 101,325 \text{ J/lít} \times 5 \text{ lít} = 506,625 \text{ J}
   $$

2. **Tính độ biến thiên nội năng**:
   Theo định luật bảo toàn năng lượng, năng lượng nhiệt hấp thụ $ Q $ sẽ bằng tổng của công thực hiện $ A $ và độ biến thiên nội năng $ \Delta U $:
   $$
   Q = A + \Delta U
   $$
   Suy ra:
   $$
   \Delta U = Q - A
   $$

Thay các giá trị vào:
   $$
   Q = 400 \text{ J}
   $$
   $$
   A = 506,625 \text{ J}
   $$
   $$
   \Delta U = 400 - 506,625 = -106,625 \text{ J}
   $$

3. **Làm tròn đến hàng đơn vị**:
   Độ biến thiên nội năng của khí trong bình là:
   $$
   \Delta U \approx -107 \text{ J}
   $$

**Kết luận**: Độ biến thiên nội năng của khí trong bình là -107 J.