- 33.9.
- 33.10.
- 33.11.
33.9.
Một viên đạn bằng đồng bay với vận tốc 500 m/s tới xuyên qua một tấm gỗ. Khi vừa ra khỏi tấm gỗ, vận tốc của viên đạn là 300 m/s. Hỏi nhiệt độ của viên đạn tăng lên bao nhiêu khi nó bay ra khỏi tấm gỗ.
Biết nhiệt dung riêng của đồng là 386 J/[kg.K]. Coi toàn bộ cơ năng khi va chạm đều chuyển hoá thành nhiệt làm nóng viên đạn.
Phương pháp giải:
Áp dụng công thức
\[Q = mc\Delta t\]
\[A = {{\rm{W}}_{d1}} - {{\rm{W}}_{d2}} = \dfrac{1}{2}mv_1^2 + \dfrac{1}{2}mv_2^2\]
Lời giải chi tiết:
Khi bay qua tấm gỗ, viên đạn sinh công A' để thắng công cản của tấm gỗ và chuyển thành nhiệt Q làm nóng viên đạn :
Q = A' [1]
Ta có: \[A' = {{mv_1^2} \over 2} - {{mv_2^2} \over 2}\] [2]
Q = mc[t2 t1] = mcΔt
Từ [1], [2], [3] tính được : Δt 207°C.
33.10.
Một lượng khí lí tưởng chứa trong một xilanh có pit-tông chuyển động được. Các thông số trạng thái ban đầu của khí là : 0,010 m3; 100 kPa ; 300 K. Khí được làm lạnh theo một quá trình đẳng áp tới khi thể tích còn 0,006 m3.
a] Vẽ đường biểu diễn quá trình biến đổi trạng thái trong hệ toạ độ [p,V].
b] Xác định nhiệt độ cuối cùng của khí.
c] Tính công của chất khí.
Phương pháp giải:
\[\dfrac{{{V_1}}}{{{T_1}}} = \dfrac{{{V_2}}}{{{T_2}}}\]
\[A = p\Delta V\]
Lời giải chi tiết:
a] Xem hình 33.1G.
b] \[{T_2} = {{{V_2}{T_1}} \over {{V_1}}} = {{0,006.300} \over {0,01}} = 180K\]
c] A = pΔV = 105[0,01 - 0,006]
A = 400 J.
33.11.
Người ta cung cấp nhiệt lượng 1,5 J cho chất khí đựng trong một xilanh 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 xilanh có độ lớn là 20 N.
Phương pháp giải:
Áp dụng công thức
\[A = F.S\]
\[\Delta U = A + Q\]
Lời giải chi tiết:
Độ lớn của công chất khí thực hiện để thắng lực ma sát: A = Fl
Vì chất khí nhận nhiệt lượng và thực hiện công nên :
ΔU = Q - Fl= 1,5 - 20.0,05 = 0,5 J