Người ta cung cấp nhiệt lượng 1,5J cho chất khí đựng trong xilanh đặt nằm ngang. Chất khí nở ra, đẩy pittông đi đoạn 6cm. Tính áp suất.Tính thể tích. Biết lực ma sát giữa pittông và xilanh có độ lớn 20N,diện tích tiết diện của pittong là 1cm2

Để giải bài toán này, chúng ta cần sử dụng các công thức liên quan đến công, nhiệt lượng và áp suất.

1. **Tính áp suất:**

Khi pittông chuyển động thẳng đều, lực ma sát cân bằng với lực do áp suất của chất khí tác dụng lên pittông. Do đó, ta có:

\[ F = P \cdot A \]

Trong đó:
- \( F \) là lực ma sát (20 N)
- \( P \) là áp suất cần tìm
- \( A \) là diện tích tiết diện của pittông (1 cm² = 1 \times 10^{-4} m²)

Từ công thức trên, ta có thể tính áp suất \( P \):

\[ P = \frac{F}{A} = \frac{20 \, \text{N}}{1 \times 10^{-4} \, \text{m}^2} = 2 \times 10^5 \, \text{Pa} \]

2. **Tính thể tích:**

Khi pittông di chuyển một đoạn \( d \) (6 cm = 0.06 m), thể tích của chất khí thay đổi. Thể tích này được tính bằng:

\[ \Delta V = A \cdot d \]

Trong đó:
- \( A \) là diện tích tiết diện của pittông (1 cm² = 1 \times 10^{-4} m²)
- \( d \) là đoạn đường pittông di chuyển (0.06 m)

Thay các giá trị vào công thức:

\[ \Delta V = 1 \times 10^{-4} \, \text{m}^2 \times 0.06 \, \text{m} = 6 \times 10^{-6} \, \text{m}^3 \]

3. **Kiểm tra công và nhiệt lượng:**

Công do chất khí thực hiện khi đẩy pittông là:

\[ W = P \cdot \Delta V \]

Thay các giá trị đã tính vào:

\[ W = 2 \times 10^5 \, \text{Pa} \times 6 \times 10^{-6} \, \text{m}^3 = 1.2 \, \text{J} \]

Nhiệt lượng cung cấp cho chất khí là 1.5 J. Theo định luật bảo toàn năng lượng, nhiệt lượng cung cấp cho chất khí sẽ bằng tổng công thực hiện và sự thay đổi nội năng của chất khí. Nếu không có sự thay đổi nội năng (hoặc không đáng kể), thì nhiệt lượng cung cấp sẽ bằng công thực hiện:

\[ Q = W \]

Trong trường hợp này, nhiệt lượng cung cấp (1.5 J) lớn hơn công thực hiện (1.2 J), điều này có thể do một phần nhiệt lượng đã được sử dụng để tăng nội năng của chất khí.

Tóm lại:
- Áp suất của chất khí là \( 2 \times 10^5 \, \text{Pa} \)
- Thể tích thay đổi của chất khí là \( 6 \times 10^{-6} \, \text{m}^3 \)