Bài 32.9, 32.10. 32.11 trang 78, 79 SBT Vật lí 10

32.9.

Một quả bóng khối lượng 100 g rơi từ độ cao 10 m xuống sân và nảy lên được 7 m. Tại sao bóng không nảy lên được tới độ cao ban đầu? Tính độ biến thiên nội năng của quả bóng, mặt sân và không khí. 

Phương pháp giải:

Có thể làm thay đổi nội năng bằng các quá trình thực hiện công, truyền nhiệt

Lời giải chi tiết:

Vì một phần cơ năng của quá bóng đã chuyển hóa thành nội năng của bóng, sân và không khí:

\(\Delta U = {E_1} - {E_2} = mg({h_1} - {h_2}) = 2,94J\)

32.10.

Người ta cung cấp cho chất khí đựng trong xilanh một nhiệt lượng 100 J. Chất khí nở ra đẩy pittong lên và thực hiện một công là 70J. Hỏi nội năng của khí biến thiên một lượng bằng bao nhiêu?

Phương pháp giải:

Áp dụng công thức \(\Delta U = A + Q\)

Trong đó:

Hệ nhận nhiệt: \(Q > 0\); hệ tỏa nhiệt \(Q < 0\)

Hệ nhận công: \(A > 0\); hệ thực hiện công \(A < 0\)

Lời giải chi tiết:

\(\Delta U = Q + A = 100 - 70 =  = 30J\)

32.11.

Để xác định nhiệt độ của một cái lò, người ta đưa vào lò một miếng sắt khối lượng 22,3 g. Khi miếng sắt có nhiệt độ bằng nhiệt độ của lò, người ta lấy ra và thả ngay vào một nhiệt lượng kế chứa 450 g nước ở nhiệt độ \({15^0}C\). Nhiệt độ của nược tăng lên tới \({22,5^0}C\)

a) Xác định nhiệt độ của lò. Biết nhiệt dung riêng của sắt là 478 J/(kg.K), của nước là 4 180 J/(kg.K)

b) Trong câu trên người ta đã bỏ qua sự hấp thụ nhiệt của nhiệt lượng kế. Thực ra nhiệt lượng kế có khối lượng là 200 g và làm bằng chất có nhiệt dung riêng là 418 J/(kg.K). Hỏi nhiệt độ xác định ở câu trên sai bao nhiêu phần trăm so với nhiệt độ của lò?

Phương pháp giải:

\(Q = mc\Delta t\)

\({Q_{toa}} = {Q_{thu}}\)

Lời giải chi tiết:

a) Nhiệt lượng do sắt tỏa ra: \({Q_1} = {m_1}{c_1}({t_1} - t)\)

Nhiệt lượng do nước thu vào: \({Q_2} = {m_2}{c_2}(t - {t_2})\)

Vì \({Q_1} = {Q_2}\)nên: \({m_1}{c_1}({t_1} - t) = {m_2}{c_2}(t - {t_2})\)

\( \to {t_1}\~{1346^0}C\)

b) Nhiệt lượng do nhiệt lượng kế thu vào:

\({Q_3} = {m_3}{c_3}(t - {t_2})\)

Ta có \({Q_1} = {Q_2} + {Q_3}\). Từ đó tính được: \( \to {t_1}\approx {1405^0}C\)

Sai số tương đối là:

\(\dfrac{{\Delta {t_1}}}{{{t_1}}} = \dfrac{{1405 - 1346}}{{1405}}\approx 4\% \)