Bài tập lý thuyết: các quá trình cơ bản

Xét $n$ mol khí lý tưởng đơn nguyên tử, ban đầu ở trạng thái $A(P_A,V_A,T_i)$. Ta xét riêng rẽ ba quá trình giả tĩnh đều xuất phát từ $A$, với $T_f>T_i$:

• $A\to B$: đun nóng đẳng tích từ $T_i$ đến $T_f$;
• $A\to C$: nén đẳng nhiệt ở $T_i$, từ $V_A$ đến $V_A/2$;
• $A\to D$: đun nóng đẳng áp từ $T_i$ đến $T_f$.

Ta sử dụng quy ước dấu của nhà ngân hàng: các quá trình truyền năng lượng mà khí nhận được mang dấu dương.

1. Biểu diễn ba quá trình trên cùng một giản đồ Clapeyron $(P,V)$ và xác định bằng công thức các trạng thái $B$, $C$ và $D$.
2. Tính bằng công thức $W$, $\Delta U$ và $Q$ cho từng quá trình.
3. Bình luận về dấu của các truyền năng lượng.
4. Áp dụng số: $n=1\ \mathrm{mol}$, $T_i=300\ \mathrm{K}$, $T_f=500\ \mathrm{K}$ và $R=8{,}314\ \mathrm{J\,mol^{-1}\,K^{-1}}$.