Đề thi Olympic truyền thống lần thứ 27 năm 2023 môn Vật lí lớp 10 - THPT Chuyên Lê Hồng Phong - TP HCM

Trích dẫn Đề thi Olympic truyền thống lần thứ 27 năm 2023 môn Vật lí lớp 10 - THPT Chuyên Lê Hồng Phong - TP HCM

Câu 6. (5 điểm) Một mol khí lý tưởng đơn nguyên tử ở trạng thái (1) có thể tích có thể tích Vo. Khối khí trên được thực hiện một chu trình $V_0.$ Khối khí trên được thực hiện một chu trình Carnot (12341) lý tưởng từ trạng thái $1\rightarrow2\rightarrow3\rightarrow4\rightarrow1.$ như Hình 6, gồm: + hai quá trình đẳng nhiệt $1\rightarrow2$ và $3\rightarrow4:$ + hai quá trình đoạn nhiệt $2\rightarrow3$ và $4\rightarrow1.$ Chu trình Carnot diễn ra giữa hai nguồn nhiệt được giữ ở nhiệt độ không đổi. Nguồn lạnh và nguồn nóng của chu trình bên có nhiệt độ lần lượt là $To$ và $kT_9,$ với $k>1$ là một hệ số tỳ lệ. Mặt khác, khối khí này có thể thực hiện chu trình (1241) từ từ $1\rightarrow2\rightarrow4\rightarrow1;$ chu trình (2342) từ $2\rightarrow3\rightarrow4\rightarrow$ 2. Khi khối khí biến đổi trạng thái từ (2) đến (4), hoặc ngược lại, thì áp suất p và thể tích V liên hệ bởi biểu thức $p=aV.$ trong đó a là một hệ số tý lệ dương. Gọi n, m và ng lần lượt là $n.m$ và 82 llnnlượt là hiệu suất của chu trình (12341), (1241) và (2342). a. Xác định thể tích $V_2,V_3$ và $V_4$ của khối khí ở các trạng thái (2), (3) và (4) theo $V_0$ và hệ số k. b. Khi biến đổi trạng thái giữa (2) và (4), chứng minh nhiệt dung mol C của khí là hằng số. Xác định nhiệt dung mol C khi đó. c. Xác định biểu thức liên hệ giữa $\eta,m$ và $\eta_2.$ d. Xác định các hiệu suất q, m và 72ttheo .. $k$