Câu 7: Công thức nào sau đây mô tả đúng định luật I của nhiệt động lực học ?
A. ΔU = A – Q. B. ΔU = A + Q. C. A = ΔU – Q. D. ΔU = Q – A.

Lời giải chi tiết:
Định luật I của nhiệt động lực học là một trong những định luật cơ bản nhất, phát biểu về sự bảo toàn năng lượng trong các quá trình nhiệt. Nó được phát biểu như sau: Độ biến thiên nội năng của một hệ (\(\Delta U\)) bằng tổng nhiệt lượng mà hệ nhận được (Q) và công mà hệ nhận được (A).

Công thức tổng quát là: \( \Delta U = Q + A \)
Trong đó:

• \( \Delta U \): độ biến thiên nội năng của hệ.
• \( Q \): nhiệt lượng mà hệ nhận được.
  • \( Q > 0 \): hệ nhận nhiệt.
  • \( Q < 0 \): hệ tỏa nhiệt.
• \( A \): công mà hệ nhận được từ môi trường ngoài.
  • \( A > 0 \): hệ nhận công (môi trường thực hiện công lên hệ).
  • \( A < 0 \): hệ sinh công (hệ thực hiện công lên môi trường).

Tuy nhiên, trong một số sách giáo khoa hoặc đề bài, người ta có thể định nghĩa \(A\) là công mà hệ thực hiện (công sinh ra bởi hệ). Nếu \(A\) là công mà hệ thực hiện lên môi trường, thì công mà hệ nhận được sẽ là \(-A\). Khi đó, công thức của định luật I nhiệt động lực học sẽ là:
\( \Delta U = Q – A \)
Với quy ước này, nếu hệ thực hiện công thì \(A > 0\). Nếu môi trường thực hiện công lên hệ (hệ nhận công) thì \(A < 0\), tức là \(-A > 0\).

Xét các đáp án:
A. \( \Delta U = A – Q \): Sai.
B. \( \Delta U = A + Q \): Đúng, nếu \(A\) là công mà hệ nhận được.
C. \( A = \Delta U – Q \): Đây là biến đổi của \( \Delta U = Q + A \) thành \( A = \Delta U – Q \). Cũng đúng nếu \(A\) là công hệ nhận được.
D. \( \Delta U = Q – A \): Đúng, nếu \(A\) là công mà hệ thực hiện.

Trong các đề thi trắc nghiệm ở Việt Nam, công thức \( \Delta U = Q – A \) (với \(A\) là công mà hệ thực hiện) thường được sử dụng phổ biến hơn khi có các bài toán về khí nở ra, thực hiện công. Do đó, đáp án D là đáp án phổ biến và được chấp nhận rộng rãi nhất trong bối cảnh này.

Chọn D.

Câu 8: Tính chất nào sau đây không phải là tính chất của chất ở thể khí?
A. Có hình dạng và thể tích riêng.
B. Có lực tương tác phân tử nhỏ hơn lực tương tác phân tử ở thể rắn và thể lỏng.
C. Có các phân tử chuyển động hỗn loạn không ngừng.
D. Có thể nén được dễ dàng.

Lời giải chi tiết:
Chúng ta hãy cùng xem xét các tính chất của chất khí:

• A. Có hình dạng và thể tích riêng: Đây là tính chất của chất rắn. Chất khí không có hình dạng và thể tích riêng, chúng chiếm toàn bộ thể tích của bình chứa và có hình dạng của bình chứa. Do đó, đây là tính chất không phải của chất khí.
• B. Có lực tương tác phân tử nhỏ hơn lực tương tác phân tử ở thể rắn và thể lỏng: Đúng. Các phân tử khí ở xa nhau, lực tương tác giữa chúng rất yếu (gần như bỏ qua với khí lí tưởng).
• C. Có các phân tử chuyển động hỗn loạn không ngừng: Đúng. Các phân tử khí chuyển động liên tục, hỗn loạn và va chạm vào nhau cũng như vào thành bình.
• D. Có thể nén được dễ dàng: Đúng. Do khoảng cách giữa các phân tử khí lớn nên chúng có thể bị nén lại dễ dàng, làm giảm thể tích.

Vậy, tính chất không phải của chất khí là “Có hình dạng và thể tích riêng”.

Chọn A.

Câu 9: Người ta truyền cho khí trong xilanh nhiệt lượng 100 J. Khí nở ra và thực hiện công 60 J đẩy pit-tông đi lên. Độ biến thiên nội năng của khí là
A. – 40 J. B. 160 J. C. -160 J. D. 40 J.

Lời giải chi tiết:
Chúng ta sẽ áp dụng định luật I của nhiệt động lực học: \( \Delta U = Q – A \).
Trong đó:

• \( \Delta U \): độ biến thiên nội năng của khí.
• \( Q \): nhiệt lượng mà khí nhận được.
• \( A \): công mà khí thực hiện (công sinh ra bởi khí).

Theo đề bài:

• Người ta truyền cho khí nhiệt lượng 100 J, nghĩa là khí nhận nhiệt: \( Q = +100 \, J \).
• Khí nở ra và thực hiện công 60 J, nghĩa là khí sinh công: \( A = +60 \, J \).

Thay các giá trị vào công thức:
\( \Delta U = Q – A = 100 \, J – 60 \, J = 40 \, J \).
Độ biến thiên nội năng của khí là 40 J.

Chọn D.

Câu 10: Đơn vị đo nhiệt độ thường dùng ở Việt Nam là
A. Độ Kelvin (kí hiệu K). B. Độ Fahrenheit (kí hiệu \(\text{}^\circ\text{F}\)).
C. Độ Celsius (kí hiệu \(\text{}^\circ\text{C}\)). D. Độ Fahrenheit và độ Celsius.

Lời giải chi tiết:

• A. Độ Kelvin (K): Đây là đơn vị đo nhiệt độ trong hệ SI và được sử dụng rộng rãi trong khoa học, đặc biệt trong nhiệt động lực học. Tuy nhiên, nó không phải là đơn vị thường dùng trong đời sống hàng ngày ở Việt Nam.
• B. Độ Fahrenheit (\(\text{}^\circ\text{F}\)): Đơn vị này chủ yếu được sử dụng ở Hoa Kỳ và một vài quốc gia khác. Nó không được sử dụng phổ biến ở Việt Nam.
• C. Độ Celsius (\(\text{}^\circ\text{C}\)): Đây là đơn vị đo nhiệt độ được sử dụng phổ biến nhất trong đời sống hàng ngày, trong dự báo thời tiết và các ứng dụng dân dụng ở Việt Nam và hầu hết các quốc gia trên thế giới.
• D. Độ Fahrenheit và độ Celsius: Như đã phân tích, chỉ có độ Celsius là thường dùng ở Việt Nam.

Vậy, đơn vị đo nhiệt độ thường dùng ở Việt Nam là độ Celsius.

Chọn C.

Câu 11: Cung cấp nhiệt lượng 2J cho một khối khí trong một xilanh đặt nằm ngang. Chất khí nở ra đẩy pit-tông đi một đoạn 5 cm. Biết lực ma sát giữa pit-tông và xi-lanh có độ lớn là 10N. Coi pit-tông chuyển động thẳng đều. Độ biến thiên nội năng của khí trong xi lanh là
A. – 1,5 J. B. 1,5 J. C. -2,5 J. D. 2,5J.

Lời giải chi tiết:
Chúng ta tiếp tục sử dụng định luật I của nhiệt động lực học: \( \Delta U = Q – A \).
Trong đó:

• \( \Delta U \): độ biến thiên nội năng của khí.
• \( Q \): nhiệt lượng mà khí nhận được.
• \( A \): công mà khí thực hiện.

Theo đề bài:

• Nhiệt lượng cung cấp cho khí: \( Q = +2 \, J \) (khí nhận nhiệt).
• Khí nở ra đẩy pit-tông đi một đoạn \( s = 5 \, cm = 0.05 \, m \).
• Lực ma sát giữa pit-tông và xi-lanh có độ lớn là \( F_{ms} = 10 \, N \).
• Pit-tông chuyển động thẳng đều. Điều này có nghĩa là lực do khí tác dụng lên pit-tông bằng với lực cản (ở đây là lực ma sát).

Công mà khí thực hiện để đẩy pit-tông đi một đoạn \(s\) chống lại lực ma sát \(F_{ms}\) là:
\( A = F_{ms} \cdot s \)
\( A = 10 \, N \cdot 0.05 \, m = 0.5 \, J \).
Bây giờ, chúng ta thay các giá trị \(Q\) và \(A\) vào công thức định luật I:
\( \Delta U = Q – A = 2 \, J – 0.5 \, J = 1.5 \, J \).
Độ biến thiên nội năng của khí trong xi lanh là 1.5 J.

Chọn B.

Câu 12: Khi nói về sự bay hơi của chất lỏng thì kết luận nào sau đây là đúng?
A. Sự bay hơi chỉ xảy ra đối với một số ít chất lỏng.
B. Sự bay hơi xảy ra với tốc độ như nhau ở mọi nhiệt độ của chất lỏng.
C. Sự bay hơi xảy ra ở bất kì nhiệt độ nào của chất lỏng.
D. Sự bay hơi chỉ xảy ra ở trong lòng chất lỏng..

Lời giải chi tiết:
Chúng ta cùng phân tích từng phát biểu về sự bay hơi:

• A. Sự bay hơi chỉ xảy ra đối với một số ít chất lỏng: Sai. Sự bay hơi xảy ra với tất cả các chất lỏng.
• B. Sự bay hơi xảy ra với tốc độ như nhau ở mọi nhiệt độ của chất lỏng: Sai. Tốc độ bay hơi phụ thuộc vào nhiều yếu tố như nhiệt độ, diện tích mặt thoáng, áp suất trên mặt thoáng, bản chất chất lỏng… Tốc độ bay hơi tăng khi nhiệt độ tăng.
• C. Sự bay hơi xảy ra ở bất kì nhiệt độ nào của chất lỏng: Đúng. Các phân tử chất lỏng luôn chuyển động hỗn loạn. Tại bất kỳ nhiệt độ nào (trừ nhiệt độ tuyệt đối 0K), luôn có một số phân tử ở bề mặt có đủ động năng để thoát ra khỏi liên kết với các phân tử khác và bay vào không khí. Đây chính là hiện tượng bay hơi.
• D. Sự bay hơi chỉ xảy ra ở trong lòng chất lỏng: Sai. Sự bay hơi là quá trình xảy ra chủ yếu trên bề mặt chất lỏng. Hiện tượng sôi mới là quá trình chuyển thể hơi xảy ra trong lòng chất lỏng.

Vậy, kết luận đúng về sự bay hơi là “Sự bay hơi xảy ra ở bất kì nhiệt độ nào của chất lỏng.”

Chọn C.

Hy vọng qua phần giải chi tiết này, các em đã hiểu rõ hơn về các khái niệm và định luật trong Nhiệt học. Hãy ôn tập thật kỹ để đạt kết quả tốt trong học tập nhé!