giúp minh với 4.7. 2 kmol khí cacbônic được hơ nóng đẳng áp cho tới khi nhiệt độ lăng thêm $50^0.$ Tìm:,a) Độ biến thiên nội năng của khối khí;,b) Công do khí giãn nở sinh ra;,c) Nhiệt lượng truyền cho khối khí.,Đáp số: a) $\Delta U=2493~kJ;b)~A^\prime=831~kJ;c)~Q_p=3324~kJ$,4.8. 10 g khí ôxi ở áp suất 3 at và nhiệt độ $10^0C$ được hơ nóng đẳng áp và giãn nở đến thể,tích 10 lít. Tìm:,a) Nhiệt lượng cung cấp cho khối khí;,b) Độ biến thiên nội năng của khối khí;,c) Công do khí sinh ra khi giãn nở.,Đáp số: a) $a)~Q_p=7925~J;b)~\Delta U=5661~J;c)~A^\prime=-A=Q-\Delta U=2264~J.$

Question

Accepted Answer

Giải thích chi tiết các bài toán nhiệt động lực học
Bài 4.7: Khí cacbonic được hơ nóng đẳng áp
a) Độ biến thiên nội năng (ΔU):

Khí lý tưởng: Đối với khí lý tưởng, nội năng chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ.
Công thức: ΔU = n.Cv.ΔT
n: số mol khí (2 kmol)
Cv: nhiệt dung riêng đẳng tích của khí (cho khí 2 nguyên tử, Cv = 5/2.R)
ΔT: độ biến thiên nhiệt độ (500K)
Tính toán: ΔU = 2000 mol * (5/2 * 8.314 J/mol.K) * 500K ≈ 2493000 J = 2493 kJ
b) Công do khí giãn nở sinh ra (A'):

Công thức: A' = p.ΔV = n.R.ΔT (do quá trình đẳng áp)
p: áp suất
ΔV: độ biến thiên thể tích
n, R, ΔT: như trên
Tính toán: A' = 2000 mol * 8.314 J/mol.K * 500K ≈ 8314000 J = 831 kJ
c) Nhiệt lượng truyền cho khối khí (Qp):

Nguyên lý I nhiệt động lực học: ΔU = Qp - A'
Qp: nhiệt lượng nhận được
Tính toán: Qp = ΔU + A' = 2493 kJ + 831 kJ = 3324 kJ
Bài 4.8: Khí ôxi được hơ nóng đẳng áp và giãn nở
a) Nhiệt lượng cung cấp cho khối khí (Qp):

Công thức: Qp = n.Cp.ΔT
Cp: nhiệt dung riêng đẳng áp của khí (cho khí 2 nguyên tử, Cp = 7/2.R)
Để tính ΔT, ta cần tìm nhiệt độ cuối cùng. Sử dụng phương trình trạng thái khí lý tưởng:
p1.V1/T1 = p2.V2/T2
Từ đó tính được T2, rồi suy ra ΔT = T2 - T1
Tính toán: (Tự tính toán theo các bước trên)
b) Độ biến thiên nội năng (ΔU):

Sử dụng công thức ΔU = n.Cv.ΔT như trên.
c) Công do khí sinh ra khi giãn nở (A'):

Sử dụng công thức A' = p.ΔV = n.R.ΔT như trên.
Lưu ý:

Dấu của công:
Khi khí giãn nở, khí thực hiện công lên môi trường xung quanh nên A' > 0.
Nếu đề bài hỏi công của môi trường thực hiện lên khí thì A = -A' < 0.
Đơn vị:
Chú ý chuyển đổi đơn vị khi cần thiết (ví dụ: lít sang m³, atm sang Pa).
Khí lý tưởng: Các bài toán này đều giả sử khí là khí lý tưởng để áp dụng các phương trình trạng thái và các công thức nhiệt động lực học đơn giản.
Các bước giải chung:

Xác định quá trình: Đẳng áp, đẳng nhiệt, đẳng tích,...
Áp dụng phương trình trạng thái khí lý tưởng: Nếu cần thiết để tìm các thông số như nhiệt độ, thể tích.
Sử dụng các công thức nhiệt động lực học: ΔU, Q, A
Kết hợp với nguyên lý I nhiệt động lực học: ΔU = Q - A