Bài 2

Một mol khí lý tưởng đơn nguyên tử ban đầu ở nhiệt độ

T_0

giãn nở đẳng áp đến thể tích gấp đôi, rồi làm lạnh đẳng tích đến

T_0/2

. Tìm nhiệt độ cực đại, công và nhiệt lượng mỗi giai đoạn, cùng tổng công. Cho

C_V=3R/2

. Mô hình hóa quá trình bằng các định luật bảo toàn hoặc phương trình động lực học thích hợp; các đại lượng nêu trên được xem là không đổi trong từng giai đoạn, trừ khi đề bài nói khác. (a) Thiết lập quan hệ vật lý chi phối từng giai đoạn. (b) Suy ra các đại lượng được yêu cầu từ điều kiện ban đầu và các ràng buộc đã cho. (c) Kiểm tra dấu, đơn vị và giới hạn vật lý của kết quả.

problems.proof.stepOf

problems.proof.prevStep problems.proof.nextStep

W_1=RT_0,\quad \Delta U_1=3RT_0/2,\quad Q_1=5RT_0/2

problems.proof.analysis

Công đẳng áp $P \Delta V$ bằng $RT_0$ ; độ tăng nội năng đơn nguyên tử bằng $3R \Delta T/2$ . Định luật I cho nhiệt nhận $Q_1=W_1+\Delta U_1$ . Điều này theo trực tiếp từ mô hình vật lý đã chọn và các điều kiện ban đầu; cần giữ nhất quán quy ước dấu trong toàn bộ phép tính. Kiểm tra thứ nguyên giúp phát hiện sai sót đại số trước khi diễn giải kết quả.