CHUYỂN ĐỀ 18. CHẤT KHÍ CẤU TẠO CHẤT THUYẾT ĐỘNG HỌC PHÂN TỬ

CHUYỂN ĐỀ 18 CHẤT KHÍ CẤU TẠO CHẤT THUYẾT ĐỘNG HỌC PHÂN TỬ A TÓM TẮT LÝ THUYẾT I Cấu tạo chất Những điều học cấu tạo chất + Các chất cấu tạo từ hạt riêng biệt phân tử + Các phân tử chuyển động không ngừng + Các phân tử chuyển động nhanh nhiệt độ vật cao Lực tương tác phân tử + Giữa phân tử cấu tạo nên vật có lực hút lực đẩy + Khi khoảng cách phân tử nhỏ lực đẩy mạnh lực hút, khoảng cách phân tử lớn lực hút mạnh lực đẩy Khi khoảng cách phân tử lớn lực tương tác không đáng kể Các thể rắn, lỏng, khí Vật chất tồn thể khí, thể lịng thể rắn + Ở thể khí, lực tương tác phân tử yếu nên phân tử chuyển động hoàn toàn hỗn loạn Chất khí khơng có hình dạng thể tích riêng + Ở thể rắn, lực tương tác phân tử mạnh nên giữ phân tử vị trí cân xác định, làm cho chúng dao động xung quanh vị trí Các vật rắn tích hình dạng riêng xác định + Ở thể lỏng, lực tương tác phân tử lớn thể khí nhỏ thể rắn, nên phân tử dao đông xung quanh vị trí cân di chuyển Chất lỏng tích riêng xác định khơng có hình dạng riêng mà có hình dạng phần bình chứa Lượng chất, Mol − Một mol lượng chất có chứa số phần tử hay nguyên tử số nguyên tử chứa 12g cacbon 12 − Số phân tử hay nguyên tử chứa moi NA =6,022.2023 (mol−1 gọi số Avogadro − Thể tích mol chất gọi thể tích mol chất đktc (0°C, 1atm) thể tích mol chất khí 22,4ℓ (0, 0224m3)  m0  Na − Khối lượng phân tử: µ: khối lượng chất m m − Số phân tử khối lượng m chất là: N =  Na II Thuyết động học phân tử chất khí Nội dung bàn thuyết động học phân tử chất khí + Chất khí cấu tạo từ phân tử có kích thước nhỏ so với khoảng cách chúng + Các phân tử khí chuyển động hỗn loạn khơng ngừng ; chuyển động nhanh nhiệt độ chất khí cao + Khi chuyển động hỗn loạn phân tử khí va chạm vào va chạm vào thành bình gây áp suất lên thành bình Khí lí tưởng Chất khí phân tử coi chất điểm tương tác va chạm gọi khí lí tưởng III PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP Áp dụng cơng thức − Khối lượng phân tử: µ: khối lượng chất xét m0   NA − Số phân tử khối lượng m chất là: N m N A  VÍ DỤ MINH HỌA Câu Hãy xác định: a Tỉ số khối lượng phân tử nước nguyên tử bon C12 b Số phân tử H2O 2g nước Giải: m H2O   H2O ; m C12   C12 NA NA a Khối lượng phân từ nước nguyên tử bon là:  H2O m H2O  H O 18 N  A    m C12  C12  C12 12 NA Tỉ số khối lượng: m N  N A   18 6,02.1023 ≈ 6,69.1022 phân tử b Số phân tử nước có 2g nước: 23 Câu Một bình kín chứa N = 3,01.10 phân tử khí li Tính khối lượng khí Hêli bình Giải: m N. 3, 01.1023 N  NA : m    2g  N A 6, 02.1023 Ap dụng cơng thức số phân tử: Câu a Tính số phân tử chứa 0,2kg nước b Tính số phân tử chứa kg khơng khí khơng khí có 22% oxi 78% khínitơ Giải: a mol chất có chứa NA phân tử, n mol chất có N phân tử m 200 N  m.N A  N A  6, 02.1023  6, 68.1024  18 H2O Do đó: phân tử b Số phân tố chứa lkg khơng khí: m m  22% 78%  N  22% N A  78% N A  m NA    2,1.1025   O2  N2 32 28   phân tử BÀI TẬP TỰ LUYỆN Câu Tính chất sau phân tử vật chất khí A Chuyển động hỗn loạn xung quanh vị trí cân cố định B Chuyển động hỗn loạn C Chuyến động không ngừng D Chuyển động hỗn loạn không ngừng Câu Điều sau sai nói cấu tạo chất A Các nguyên tử hay phân tử chuyên động nhanh nhiệt độ vật thấp B Các nguyên tử, phân tử chuyến động hỗn loạn không ngừng C Các nguyên tử, phân tử đồng thời hút đẩy D Các chất cấu tạo từ nguyên tử, phân tử Câu Câu sau nói phân tử khí lí tưởng khơng đúng? A Có lực tương tác khơng đáng kể B Có thể tích riêng khơng đáng kể C Có khối lượng đáng kể D Có khối lượng khơng đáng kể Câu Có ngun tử xi gam khí xi A 6,022.1023 B 1,882.1022 C 2,82.1022 D 2,82.1023 Câu Bình kín đựng khí hêli chứa 1,505.1023 nguyên tử hêli đĩêu kiện 0°C áp suất bình latm Khối lượng He có bình là? A lg B 2g C 3g D 4g 23 Câu Bình kín đựng khí hêli chứa 1,505.10 nguyên tử hêli đĩêu kiện 0°C áp suất bình latm Thể tích bình đựng khí là? A 5,6 lít B 22,4 lít C 11,2 lít D 7,47 lít Câu Ta có gam khí oxi mol khí oxi? A 0,125 B 0,25 C 0,5 D Câu Phát biểu sau đúng: A Chất khí khơng có hình dạng tích xác định B Chất lỏng khơng có thê tích riêng xác định C Lượng tương tác nguyên tử, phân tử chất rắn mạnh D Trong chất lỏng nguyên tử, phân tử dao động quanh vị trí cân cố định Câu Câu sau nói chuyến động phân tử không đúng? A Các nguyên tử chuyển động không ngừng B Chuyến động phân tủ lực tương tác phân tử gây C Các phân tử chuyển động nhanh nhiệt độ vật cao D Các phân tử khí lí tưởng chuyển động theo hướng thẳng khơng va chạm Câu 10 Một bình kín chứa 3,01.1023 phân tư khí hidro Tính khối lượng khí hidro bình A lg B 2,5g C l,5g D 2g Câu 11 Khi nói khí lí tưởng, phát biểu sau khơng đúng? A Là khí mà tích phân tử khí bỏ qua B Là khí mà khối lượng phân tử khí bỏ qua C Là khí mà phân tử tương tác với va chạm D Khi va chạm với thành bình tạo nên áp suât Câu 12 Câu sau nói lực tương tác phân tử không đúng: A Lực hút phân tử lớn lực đẩy phân tử B Lực hút phân tử lực đẩy phân tử C Lực hút phân tử lớn lực đẩy phân tử D Lực phân tử đáng kể phân tử gần LỜI GIẢI BÀI TẬP TỰ LUYỆN Câu Tính chất sau khơng phải phân tử vật chất khí A Chuyển động hỗn loạn xung quanh vị trí cân cố định B Chuyển động hỗn loạn C Chuyến động không ngừng D Chuyển động hỗn loạn không ngừng Câu Điều sau sai nói cấu tạo chất A Các nguyên tử hay phân tử chuyên động nhanh nhiệt độ vật thấp B Các nguyên tử, phân tử chuyến động hỗn loạn không ngừng C Các nguyên tử, phân tử đồng thời hút đẩy D Các chất cấu tạo từ nguyên tử, phân tử Câu Câu sau nói phân tử khí lí tưởng khơng đúng? A Có lực tương tác khơng đáng kể B Có thể tích riêng khơng đáng kể C Có khối lượng đáng kể D Có khối lượng khơng đáng kể Câu Có ngun tử xi gam khí ô xi A 6,022.1023 B 1,882.1022 C 2,82.1022 D 2,82.1023 Câu Chọn đáp án B  Lời giải: N m N A  6, 02.1023  1,882.1022 A 32 + Số phân tử oxi có gam là:  Chọn đáp án B Câu Bình kín đựng khí hêli chứa 1,505.1023 nguyên tử hêli đĩêu kiện 0°C áp suất bình latm Khối lượng He có bình là? A lg B 2g C 3g D 4g Câu Chọn đáp án A  Lời giải: N v  NA + Ta có số mol: + Mà khối lượng heli: m  v.  1g  Chọn đáp án A Câu Bình kín đựng khí hêli chứa 1,505.1023 ngun tử hêli đĩêu kiện 0°C áp suất bình latm Thể tích bình đựng khí là? A 5,6 lít B 22,4 lít C 11,2 lít D 7,47 lít Câu Chọn đáp án A  Lời giải: V 22, V   5,5  lit  4 + Khí Heli điều kiện tiêu chuẩn nên:  Chọn đáp án A Câu Ta có gam khí oxi mol khí oxi? A 0,125 B 0,25 C 0,5 D Câu Chọn đáp án A  Lời giải: m v   0,125  mol   32 +  Chọn đáp án A Câu Phát biểu sau đúng: A Chất khí khơng có hình dạng tích xác định B Chất lỏng khơng có thê tích riêng xác định C Lượng tương tác nguyên tử, phân tử chất rắn mạnh D Trong chất lỏng nguyên tử, phân tử dao động quanh vị trí cân cố định Câu Câu sau nói chuyến động phân tử không đúng? A Các nguyên tử chuyển động không ngừng B Chuyến động phân tủ lực tương tác phân tử gây C Các phân tử chuyển động nhanh nhiệt độ vật cao D Các phân tử khí lí tưởng chuyển động theo hướng thẳng khơng va chạm Câu 10 Một bình kín chứa 3,01.1023 phân tư khí hidro Tính khối lượng khí hidro bình A lg B 2,5g C l,5g D 2g Câu 10 Chọn đáp án A  Lời giải: m N  NA  + Áp dụng công thức số phân tử: N. 3, 01.1023   1g N A 6, 02.1023 + Ta có:  Chọn đáp án A Câu 11 Khi nói khí lí tưởng, phát biểu sau khơng đúng? A Là khí mà tích phân tử khí bỏ qua B Là khí mà khối lượng phân tử khí bỏ qua m C Là khí mà phân tử tương tác với va chạm D Khi va chạm với thành bình tạo nên áp suât Câu 12 Câu sau nói lực tương tác phân tử không đúng: A Lực hút phân tử lớn lực đẩy phân tử B Lực hút phân tử lực đẩy phân tử C Lực hút phân tử lớn lực đẩy phân tử D Lực phân tử đáng kể phân tử gần QUÁ TRÌNH ĐẲNG NHIỆT – ĐỊNH LUẬT BÔI – LƠI – MA – RI − ỐT A TÓM TẮT LÝ THUYẾT I Trạng thái trình biến đổi trạng thái Trạng thái lượng khí xác định thơng số trạng thái là: thê tích V, áp suất p nhiệt độ tưyệt đối T Lượng khí chuyến từ trạng thái sang trạng thái khác trình biến đổi trạng thái Nhũng trình chi có hai thơng số biến đổi cịn thơng số khơng đổi gọi đẳng q trình II Quá trình đẳng nhiệt Quá trình đẳng nhiệt: Là trình biến đổi trạng thái nhiệt độ khơng đổi cịn áp suất thể tích thay đổi Định luật Bôi−lơ − Ma−ri−ôt Trong trình đẳng nhiệt khối lượng khí xác định, áp suất tỉ lệ nghịch với thể tích, p ~ V hay pV = số Vậy p1V1  p V2 Đường đẳng nhiệt p Đường biểu diễn biến thiên áp suất theo thể tích nhiệt độ không đổi gọi đường đẳng nhiệt T2 T1 Dạng dường đẳng nhiệt: T2 Trong hệ toạ độ (p, V) đường đẳng nhiệt đường hypebol T1 O V Khi biểu diễn dạng (p, T) (V,T) p p2 V V2 p1 V1 O T (p, T) O T T (V, T) T Những đơn vị đổi chất khí Trong áp suất đơn vị (Pa), thể tích đơn vị (lít) − latm = 1,013.105Pa = 760mmHg, lmmHg = 133,32 Pa, Bar = 105Pa − m3 = 1000lít, lcm3 = 0,001 lít, ldm3 = lít − Cơng thức tính khối lượng riêng: m = p V p khối lượng riêng (kg/m3) III CÁC DẠNG BÀI TẬP CẦN LUƯ Ý DẠNG 1: XÁC ĐỊNH ÁP SUẤT VÀ THẾ TÍCH TRONG Q TRÌNH ĐẲNG NHIỆT Phương pháp giải − Quá trình đẳng nhiệt q trình nhiệt độ giữ khơng đổi Trong q trình đẳng nhiệt lượng khí định, áp suất ti lệ nghịch với tích p1V1 = p2V2 − Xác định giá trị VÍ DỤ MINH HỌA Câu Một bọt khí lên từ đáy hồ có độ lớn gấp 1,2 lần đến mặt nước Tính độ sâu đáy hồ biết trọng lượng riêng nước là: d = 104 M/m2, áp suất 105 N/m2 Giải: Gọi áp suất bọt khí mặt nước P0 Áp suất khí đáy hồ là: p = P0 + d.h 0, 2P0 P0 1, 2V   P0  d.h  V  h   m d Ta có: Câu Một khối khí tích 16 lít, áp suất từ latm nén đẳng nhiệt tới áp suất 4atm Tìm thê tích khí bị nén Giải:  p  0, 75  p  1,5atm p1V1  p V2  n  1 Ta có: pV 1.16 V  V1  V2  V1  1  16   12 p2 Thể tích khí bị nén: (lít) Câu Một lượng khí nén đẳng nhiệt từ thể tích lít đến lít Áp suất khí tăng thêm 0,75atm Áp suất khí ban đầu bao nhiêu? Giải: Ta có: p2 = p1 + 0,75  p  0, 75  p  1,5atm p1V1  p V2  n  1 Vậy Câu Ở áp suất latm ta có khối lượng riêng khơng l,29kg/ m3 Hỏi áp suất atm khối lượng riêng khơng khí bao nhiêu, coi q trình trình đẳng nhiệt Giải: D V m  D0 V0  D.V   D V0 Khối lượng khơng khí khơng thay đổi: V p0 p p V0  p.V    D  D0  1, 29  2,58  kg.m3  V0 p p0 Tacó: Bài tập tự luyện: Câu 1: Nén khối khí đẳng nhiệt từ thể tích 24 lít đến 16 lít thấy áp suất khí tăng thêm lượng Δp = 30kPa Hỏi áp suất ban đâu khí là? p1  30.103  16  p1v1  p V2  p1   p1  60  kPa  24 Câu 2: Tính khối lượng riêng khí oxi đựng bình thể tích 10 lít áp suất 150atm nhiệt độ 0°C Biết điều kiện chuẩn khối lượng riêng oxi l,43kg/m3 + Ở điều kiện chuẩn ta có: p  1atm  m  V0 0 + Ở 00C, áp suất 150atm  m  v.  V V0 0  V.  V  0  + Khối lượng không đổi: p.0 V0 0  V.     214,5kg / m3 p0 Mà: Câu 3: Một bình tích 10 lít chứa chất khí áp suất 30at Cho biết thể tích chất khí ta mở nút bình? Coi nhiệt độ cùa khí khơng đổi áp suất khí lat + Ta có: 1at  1, 013.10 Pa pV p1V1  p V2  V2  1  300  lit  p2 + Câu 4: Nếu áp suất lượng khí tăng thêm 2.105Pa thể tích giảm lít Nếu áp suất tăng thêm 5.105Pa thể tích giảm lít Tìm áp suất thể tích ban đầu khí, biết nhiệt độ khí khơng đổi p  p1  2.105  p1V1  p V2  p1V1   p1  2.105   Vt  31  + V2  V1  / p  p1  5.10  p1V1  p 2/ V2/  p1V1   p1  5.105   V1     / + V2  V1  5 p1  4.10 Pa 1;    V1   lit  Câu 5: Khi lên từ đáy hồ thể tích bọt khí tăng gấp rưỡi Tính độ sâu hồ Biết áp suất khí 75 cmHg, coi nhiệt độ đáy hồ mặt nước + Gọi h độ sâu hồ h  cmHg  13, + Khi đáy hồ thể tích áp suất V1: + Khi mặt hồ thể tích áp suất: V2  1,5V1 ; p  p  cmHg  h   p1V1  p V2   p  V1  p 1,5V1  h  510cm  5,1m 13,   + Ta có: p1  p  DẠNG 2: XÁC ĐỊNH SỐ LẦN BƠM Phương pháp giải − Gọi n số lần bơm, v0 thể tích lần bơm − Xác định điều kiện trạng thái ban đầu − Xác định điều kiện trạng thái lúc sau − Theo q trình đẳng nhiệt ta có VÍ DỤ MINH HỌA Câu Một bóng có dung tích 2,5ℓ Người ta bơm khơng khí áp suất khí 105N/m2 vào bóng Mỗi lần bơm 125cm3 khơng khí Hỏi áp suất khơng khí bóng sau 40 lần bơm? Coi bóng trước bơm khơng có khơng khí thời gian bơm nhiệt độ khơng khí khơng đổi Giải: Xét q trình biến đổi lượng khơng khí bơm vào bóng  v1  125.40  5000cm  5ℓ  Trường hợp 1: p1  p  10 N / m  v  2,5ℓ  Trường hợp 2: p  ? p v 105.5 p1v1  p v  p  1   2.105 N / m v2 2,5 Câu Một học sinh trung tâm bồi dưỡng kiến thức Hà Nội xe đạp bị hết săm xe, học sinh mượn bơm để bơm xe Sau 10 lần bơm diện tích tiếp xúc lốp xe mặt đất S1 = 30cm2 Hỏi sau lần bơm diện tích tiếp xúc S2 = 20cm2 Biết trọng lực xe cân với áp lực khơng khí vỏ xe, thể tích lần bơm nhiệt độ trình bơm không đổi Giải: Gọi F trọng lượng xe, V0 tích lần bơm, V thể tích săm xe Ta có lần bơm đầu tiên: n1 = 10 lần F = p1S1 p S F  p 22   1 p S1 Trong lần bơm sau n2 lần:  n1V0  p  p1V n p    2  n p2 + Ta có:  n V0  p  p V n S S 30 1;      n  n1  10  15 n S1 S2 20 lần Vậy số lần phải bơm thêm Δn = 15−10 = (lần) BÀI TẬP TỰ LUYỆN: Câu Người ta dùng bơm đê nén khí vào bánh xe đạp sau 30 lần bơm diện tích tiếp xúc với mặt đất phẳng 60cm3 Vậy sau 20 lần bơm diện tích tiếp xúc bao nhiêu? Cho thể tích săm xe khơng đổi, lượng khí lần bơm Cho nhiệt độ khơng đổi V0 thể tích lần bơm, po áp suất khí quyển, V thể tích săm xe ,trọng lượng phần xe đạp tác dụng lên bánh xe bơm F, Ta có: F = p1.60 = p2.S Với p1 p2 áp suất đầu sau bơm tiêm, S diện tích tiếp xúc sau bơm thêm 20 lần p1 Vậy S = 60 p A (1) 30v p  vp1 30 p1     2  50v p  vp 50 p 0  Theo đinh luât Bôi lơ − Ma ri ốt: S  60  36cm Thay (2) vào (1) ta có: Câu 2: Một học sinh trung tâm bồi dưỡng kiến thức Hà Nội dùng bơm tay để bơm khơng khí vào bóng cao su tích lít, với áp suất khơng khí 105N/m2 Xung quanh bơm có chiều cao 42 cm, đường kính xy lanh 5cm Hỏi học sinh phải bơm lần để khơng khí bóng có áp suất 5.105N/m2, biết q trình bơm nhiệt độ khơng thay đổi Trong hai trường hợp sau a Trước bơm bóng khơng có khơng khí b Trước bơm bóng có khơng khí có áp suất 105N/m2 Gọi v0, p0 tích áp suất lần bơm .d 3,14.52 V0  h.S  h  42  824, 25cm3 4 Thể tích lần bơm là: Khi nén vào bóng tích V có áp suất: p1   n.V0  p  p1V a Trước bơm bóng khơng có khơng khí p1  p  5.10  N / m p1V 5.105.3 n   18 p V0 105.824, 25.103 (lần) b Trước bơm bóng có khơng khí có áp suất 105N/m2 p  p1  p  p1  p  p  5.105  105  4.105  N / m   p1V 4.105.3 n   15 p V0 105.824, 25.103 (lần) Câu Cho bơm tay có diện tích 10cm2, chiều dài bơm 30cm dùng đế đưa khơng khí vào bóng tích lít Phải bơm lần để áp suất bóng tăng gấp lần áp suất khí Ban đầu bóng khơng có khơng khí, coi nhiệt độ q trình bơm khơng thay đổi + Gọi V0 thể tích lần bơm: V0  S.h  10.30  300cm  0,3ℓ + Mà p  4p p.V 4.3   40  nV0  p0  p.V  n  p V0 0,3 + Ta có: (lần) DẠNG 3: TÍNH CÁC GÍA TRỊ TRONG ỐNG THỦY TINH Phương pháp giải − Ta tích khí ống V = s.h − Xác định giá trị trường hợp − Theo q trình đẳng nhiệt VÍ DỤ MINH HỌA Câu Một Ống thủy tinh hình trụ, đầu kín đầu hở, dài 40cm chứa khơng khí với áp suất khí quyến 105N/m2 Ẩn ống xuống chậu nước theo phương thẳng đứng, miệng ống cho đầu kín ngang với mặt nước Tính chiều cao cột nước ống, biết trọng lượng riêng nước là: d = 104 N/m3 Câu Chọn đáp án  Lời giải: p V0  p.V p  p   h  x  d ;  + Ta có: V   h  x  S Mà 5  10 0, 4S  10   0,  x  104   0,  x  S 40cm x  x  10,8x  0,16   x  1,5  cm   Chọn đáp án Câu Trong ống nhỏ dài, đầu kín, đầu hở, tiết diện đều, ban đầu đặt ống thẳng đứng miệng ống hướng lên, ống phía đáy có cột khơng khí dài 30cm ngăn cách với bên cột thủy ngân dài h = 15cm Áp suất khí 76cmHg nhiệt độ khơng đổi Tính chiều cao cột khơng khí ống trường hợp a Ống thẳng đứng miệng dưói b Ống đặt nghiêng góc 30° so với phương ngang, miệng c Ống đặt nghiêng góc 30° so với phương ngang, miệng d Ống đặt nằm ngang Giải: a Ống thẳng miệng Ta có: p1V1  p V2 p1  p  h  76  15  91 cmHg  p  p  h  76  15  61 cmHg  ;  V2  ℓ 2S + Với V1  ℓ 1S  30.S  91.30.S  61ℓ S  ℓ  44, 75cm p2 h h  h.sin 30  + Ta có: p1.V1  p3 V3 h h / V1 V2 b Ống đặt nghiêng góc 30° so với phương ngang, miệng Cột thủy ngân có độ dài h nhung đặt nghiêng độ cao cột thủy ngân h p1 p3 V3 300 p3  p  h /  76  7,5  83,5  cmHg   + Với: V3  ℓ S  91.30.S  83,5.ℓ S  ℓ  32,  cm  c Ống đặt nghiêng góc 30° so với phương ngang, miệng Ống đặt nghiêng góc 30° so với phương ngang, miệng cột thủy ngân có độ dài h h /  h.sin 300  h đặt nghiêng độc ao cột thủy tinh là: / p1V1  p V4 p  p  h  76  7,5  68,5  cmHg   + Ta có: ; Với V4  ℓ s  91.30.S  68,5.ℓ S  ℓ  39,9 cm p4 h V4 300 d Ống đặt nằm ngang p5 = p0 Tacó p1V1  p5 V5  91.30.S  76.ℓ S  ℓ  35,9cm h p5 ; v5 BÀI TẬP TỰ LUYỆN: Câu 1: Một ống thủy tinh tiết diện gồm đầu kín, đầu hở, ống có cột khơng khí ngăn cách với bên ngồi cột thủy ngân dài 20cm Khi ống thẳng đứng miệng chiều dài cột khơng khí 48cm, miệng dài cột khơng khí 28cm Tính áp suất khí chiều dài cột khơng khí ống nằm ngang Câu Chọn đáp án  Lời giải: p 48 V p V  p V  p  20 48  p  20 28  p  76 cmHg       20 1 2 0 + Ta có: 1 + Mặt khác: p V0  p1V1  16.ℓ  56.48  ℓ  35,37cm  Chọn đáp án p1 20 V1 28 Câu 2: Một ống thủy tinh tiết diện có chiều dài 60cm gồm đầu kín, đầu hở hướng lên, ống có cột khơng khí ngăn cách với bên cột thủy ngân dài 40cm, cột thủy ngân miệng ống Khi ống thẳng đứng miệng phần thủy ngân chảy ngồi Tìm cột thủy ngân cịn lại ống Biết áp suất khí quyến 80cmHg 20 Câu Chọn đáp án  Lời giải: p ;V Gọi S diện tích ống thủy tinh Chiều dài cột khơng khí có ống ℓ1 = 60 − 40 = 20cm Áp suất khơng khí ống p1 = p0 + 40 = 120(cmHg) Khi lật ngược miệng ống phía cột thủy ngân lại ống x nên p2 = p0 − x = 80 − x(cmHg), chiều dài cột khơng khí ℓ2 = 60 − x Ta có: p1V1 = p2V2 → p1 ℓ1.S = p2 ℓ2.S → 120.20 = (80 − x)(60 − x) Mà x < 40(cm) nên x = 20(cm) Vậy độ cao cột thủy ngân lại ống 20cm  Chọn đáp án 0 10 Câu Một khối khí đựng bình kín 27°C có áp suất 2atm Áp suất khí bình ta đun nóng đến 87°C ? A atm B 2,2 atm C 2,4 atm D 2,6 atm Câu Chọn đáp án C  Lời giải: p1 p T 273  87   p  p1   2, 4atm T1 273  27 + T1 T2 Câu Cho chiết bình kín tích khơng đổi Khi đun nóng khí bình kín thêm 1°C áp suất khí tăng thêm 1/360 áp suất ban đầu Xác định nhiệt độ ban đầu khí? A 87°C B 360°C C 17K D 87K Câu Chọn đáp án A  Lời giải: p p1 p p    T1  T  360K  t1  87 C p + T2 T1 T  Chọn đáp án A Câu Nồi áp suất có van lỗ trịn có diện tích lcm ln áp chặt lị xo có độ cứng 1300 (N/m) ln bị nén lcm Ban đầu áp suất khí 105 N/m2 nhiệt độ 27°C Hỏi để van mở phải đun đến nhiệt độ bao nhiêu? A 117°C B 390°C C 17°C D 87°C Câu Chọn đáp án A  Lời giải: F ks p   1,3.105 N / m S S + Áp suất để van bắt đầu mở ra: p0 p p   T  T0  390  t  117 C T p0 + Ta có: T  Chọn đáp án A Câu Trong điều kiện thể tích khơng đổi, chất khí có nhiệt độ ban đầu 27°C, áp suất p0 cần đun nóng chất khí lên độ để áp suất tăng lên lần A 321K B 150A: C 327°C D 600°C Câu Chọn đáp án C  Lời giải: p1 p p T   T2    273  27   600K  t  327 C p1 + T1 T2  Chọn đáp án C Câu Trong điều kiện tích khơng đổi, chất khí có nhiệt độ thay đổi 27°C đến 127° C, áp suất lúc đầu 3atm độ biến thiên áp suất: A Giảm atm B Giảm atm C Tăng atm D Tăng atm Câu Chọn đáp án C  Lời giải: p1 p p   p  T2   273  127   4atm  p    1atm T1 273  27 + T1 T2  Chọn đáp án C Câu Trong điều kiện tích khơng đổi, chất khí có nhiệt độ ban đầu 17°C, áp suất thay đổi từ 2atm đến 8atm độ biến thiên nhiệt độ: A 1143°C B l 160°C C 904°C D 870°C Câu Chọn đáp án D  Lời giải: p1 p p   T2  T1   273  17   1160K  t  887 C; t  887  17  870C p1 + T1 T2 19  Chọn đáp án D Câu Hiện tượng sau có liên quan đến định luật Chasles: A Đun nóng khí xilanh hở B Đun nóng khí xilanh kín C Thổi khơng khí vào bóng bay D Quả bóng bàn bị bẹp nhúng vào nước nóng, phồng lên cũ Câu Chọn đáp án B  Lời giải: + Đun nóng khí xi lanh kín, đáp án cịn lại thể tích thay đổi  Chọn đáp án B PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI CỦA KHÍ LÍ TƯỞNG ĐỊNH LUẬT GAY − LƯYXAC; PHƯƠNG TRÌNH CLA−PE−RON A TĨM TẮT LÝ THUYẾT I Khí thực khí lí tưởng Các chất khí thực tuân theo gần định luật Bôi−lơ − Ma−ri−ôt định luật Sáclơ P Giá trị tích pV thương T thay đổi theo chất, nhiệt độ áp suất chất khí Chỉ có khí lí tưởng tn theo định luật chất khí học Vậy khí lý tưởng khí tn theo hai định luật Bơi−lơ − Ma−ri−ơt định luật Sáclơ II Phương trình trạng thái khí lí tưởng Xét lượng khí chuyến từ trạng thái (p1, v1, t1) sang trạng thái (p2, V2, T2) qua trạng thái trung gian (1/)  p / ; V2 ;T1  − Từ trạng thái () sang trạng thái (1/) trình đẳng nhiệt pV p1V1  p / V2  p /  1 V2 Ta có (*) Từ trạng thái (1/) sang trạng thái (2): trình đẳng tích: p / p 2/  Ta có: T1 T2 (**) p1V1 p pV p V pV   1 2  const  3 T1 T2 T Thế (*) vào (**): V2 T1 T2 (3) gọi phương trình trạng thái khí lý tưởng III Đinh luật Gay − Luyxac (Quá trình đẳng áp) Quá trình đẳng áp Quá trình đẳng áp trình biến đổi trạng thái có V; T thay đổi áp suất khơng đổi Liên hệ thể tích nhiệt độ tuyệt đối trình đẳng áp Trong q trình đẳng áp lượng khí định, thể tích tỷ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối: V V V V T   cos t hay  T T1 T2 Đường đẳng áp Đường biếu diễn biến thiên thể tích theo nhiệt V' độ áp suất không đổi gọi đường đẳng áp Dạng đường đẳng áp: Trong hệ toạ độ (V,T ) đường đẳng tích đường O thẳng kéo dài qua gốc toạ độ 20 ... chuyến động phân tử khơng đúng? A Các nguyên tử chuyển động không ngừng B Chuyến động phân tủ lực tương tác phân tử gây C Các phân tử chuyển động nhanh nhiệt độ vật cao D Các phân tử khí lí tưởng chuyển. .. nói lực tương tác phân tử không đúng: A Lực hút phân tử lớn lực đẩy phân tử B Lực hút phân tử lực đẩy phân tử C Lực hút phân tử lớn lực đẩy phân tử D Lực phân tử đáng kể phân tử gần LỜI GIẢI BÀI... chuyến động phân tử khơng đúng? A Các nguyên tử chuyển động không ngừng B Chuyến động phân tủ lực tương tác phân tử gây C Các phân tử chuyển động nhanh nhiệt độ vật cao D Các phân tử khí lí tưởng chuyển