Bài 3: Tìm hệ thức liên hệ giữa khối lượng riêng và áp suất chất khí trong quá trình đẳng nhiệt Bài 4: Bơm không khí có áp suất p1=1atm vào một quả bóng có dung tích bóng không đổi là V=
Trang 165 BÀI TẬP TỰ LUẬN NHIỆT HỌC Bài 1: Dưới áp suất 10000N/m2 một lượng khí có thể tích là 10l Tính thể tích của lượng khí đó dưới áp suất 50000Pa
Bài 2: Một bình có dung tích 10l chứa một chất khí dưới áp suất 30atm Coi nhiệt
độ của khí không đổi Tính thể tích của chất khí nếu mở nút bình
Bài 3: Tìm hệ thức liên hệ giữa khối lượng riêng và áp suất chất khí trong quá
trình đẳng nhiệt
Bài 4: Bơm không khí có áp suất p1=1atm vào một quả bóng có dung tích bóng không đổi là V=2,5l Mỗi lần bơm ta đưa được 125cm3 không khí vào trong quả bóng đó Biết rằng trước khi bơm bóng chứa không khí ở áp suất 1atm và nhiệt độ không đổi Tính áp suất bên trong quả bóng sau 12 lần bơm
Bài 5: Khí được nén đẳng nhiệt từ thể tích 6lít đến thể tích 4lít, áp suất khí tăng
thêm 0,75atm Tính áp suất ban đầu của khí
Bài 6: Một bọt khí có thể tích tăng gấp rưỡi khi nổi từ đáy hồ lên mặt nước Giả sử
nhiệt độ ở đáy và mặt hồ là như nhau Tính độ sâu của hồ
Bài 7: biết áp suất của một lượng khí hiđrô ở 0oC là 700mmHg Tính áp suất của một lượng khí đó ở 30oC, biết thể tích của khí được giữ không đổi
Bài 8: Chất khí ở 0oC có áp suất Po Cần đun nóng chất khí lên bao nhiêu độ để áp suất của nó tăng lên 3lần
Bài 9: Khi đun nóng đẳng tích một khối khí để nhiệt độ tăng 1oC thì áp suất tăng thêm 1/360 áp suất ban đầu Tính nhiệt độ ban đầu của khí
Bài 10: Có 12g khí chiếm thể tích 4lít ở 7oC Sau khi đun nóng đẳng áp lượng khí trên đến nhiệt độ t thì khối luợng riêng của khí là 1,2g/l Tính nhiệt độ t của khí
Bài 11: Coi áp suất của khí trong và ngoài phòng là như nhau Khối lượng riêng
của khí trong phòng ở nhiệt độ 27oC lớn hơn khối lượng của khí ngoài sân nắng ở nhiệt độ 42oC bao nhiêu lần?
Bài 12: Trong phòng thí nghiệm người ta điều chế 40cm3 khí hiđrô ở áp suất 750mmHg và nhiệt độ 27oC Hỏi thể tích của lượng khí trên ở áp suất 720mmHg
và nhiệt độ 17oC là bao nhiêu?
Bài 13 : Vẽ dạng tổng quát các đường biểu diễn sau :
a Đường đẳng nhiệt trong hệ tọa độ OTV và OTP
b Đường đẳng áp trong hệ tọa độ OTP và OVP
c Đường đẳng tích trong hệ tọa độ OTV và OVP
Bài 14 : vẽ lại đồ thị sau trong các hệ tọa độ còn lại
Bài 15 : Một cột không khí chứa trong một ống nhỏ, dài, tiết diện đều Cột không
khí được ngăn cách với khí quyển bởi một cột Hg có chiều dài d=150mm Chiều dài cột không khí trong ống nằm ngang là lo=144mm Giả sử nhiệt độ không đổi
a Tính chiều dài của cột không khí khi ống đặt thẳng đứng, miệng ống ở trên
b Tính lại câu a khi miệng ống ở dưới
P
T
3
P
V
3
V
T
3
4
Trang 2Bài 16 : Trong xilanh của một động cơ đốt trong có 2dm3 hỗn hợp khí đốt dưới áp suất 1atm và nhiệt độ 47oC Pittông nén xuống làm cho hỗn hợp khí chỉ còn 0,2dm3
và áp suất tăng lên 15lần Tính nhiệt độ của hỗn hợp khí nén
Bài 17 : Sự biến đổi trạng thái của 1 khối khí lí
tưởng được mô tả như hình vẽ V1=3lít ; V3=6lít
a Xác định P, V , T của từng trạng thái
b Vẽ lại đồ thị trên trong các hệ tọa độ (P, V)
và (V, T)
Bài 18 : Pittông của một máy nén sau mỗi lần nén đưa được 4lít khí ở nhiệt độ
27oC và áp suất 1atm vào bình chứa khí có thể tích 3m3 Khi pittông đã thực hiện 1000lần nén và nhiệt độ khí trong bình là 42oC Tính áp suất của khí trong bình sau khi nén
Bài 19 : Bình A có dung tích 3lít, chứa một chất khí ở áp suất 2atm Bình B dung
tích 4lít chứa một chất khí ở áp suất 1atm Nhiệt độ trong hai bình là như nhau Nối hai bình thông nhau bằng một ống nhỏ Biết không có phản ứng hóa học nào xảy ra giữa khí trong hai bình Tính áp suất của hỗn hợp khí sau khi nối hai bình
Bài 20 : Một lượng khí có áp suất 750mmHg, nhiệt độ 27oC và thể tích 76cm3 Tính thể tích của khí ở điều kiện chuẩn
Bài 21 : Một quả bóng có thể tích không đổi 2lít chứa không khí ở áp suất 1atm.
Dùng một cái bơm để bơm không khí ở áp suất 1atm vào bóng Mỗi lần bơm được 50cm3 không khí Sau 60 lần bơm áp suất không khí trong bóng là bao nhiêu ? Cho nhiệt độ không đổi
Bài 22 : Một xilanh kín được chia thành hai phần bằng nhau bởi một pittông cách
nhiệt Mỗi phần có chiều dài 30cm, chứa một lượng khí giống nhau ở 27oC Nung nóng một phần thêm 10oC và làm lạnh phần kia đi 10oC Tính độ dịch chuyển của pittông khi đó
Bài 23 : Một khối O2 có thể tích 30dm3 ở 5oC và 760mmHg Tính thể tích của khối
O2 ấy tại 30oC và 800mmHg
Bài 24 : Tìm thể tích của 4g O2 ở điều kiện chuẩn
Bài 28 : 1,29lít một chất khí có khối lượng 2,71g khí đó ở 18oC và 765mmHg Hãy tìm khối lượng mol của khí đó
Bài 25 : Tìm hệ thức liên hệ giữa khối lượng riêng , áp suất và nhiệt độ.
Bài 26 : Đỉnh Phăng-xi-păng trong dãy Hoàng Liên Sơn cao 324m, biết mỗi khi
lên cao thêm 10m áp suất khí quyển giảm 10mmHg và nhiệt độ trên đỉnh núi là
2oC Khối lượng riêng của khí ở điều kiện chuẩn là 1,29kg/m3 Tính khối lượng riêng của không khí trên đỉnh núi
Bài 27: Một bình bằng thép dung tích 50lít chứa khí H2 ở áp suất 5MPa và nhiệt độ
37oC Dùng bình này bơm được bao nhiêu quả bóng bay, dung tích mỗi quả là 10lít, áp suất mỗi quả là 1,05.105Pa? Nhiệt độ khí trong bóng bay là 12oC
Bài 28: Khí được nén đẳng nhiệt từ thể tích 10 l đến thể tích 6l, áp suất khí tăng
thêm 0,5at Tìm áp suất ban đầu của khí
Bài 36: Một quả bóng có dung tích không đổi, V = 2l chứa không khí ở áp suất 1at Dùng một cái bơm để bơm không khí ở áp suất 1at và bóng Mỗi lần bơm đợc
P(atm)
T 1
2
3
1(atm)
600
Trang 350cm3 không khí Sau 60 lần bơm, áp suất không khí trong quả bóng là bao nhiêu? Cho nhiệt độ không đổi
Bài 29: Nếu áp suất một lượng khí biến đổi 2.105N/m2 thì thể tích biến đổi 3l Nếu
áp suất biến đổi 5.105N/m2 thì thể tích biến đổi 5l Tìm áp suất và thể tích ban đầu của khí, cho nhiệt độ không đổi
Bài 30: Xác định số phân tử nước trong một cái cốc đựng 0,4lít nước.
Bài 31: Xác định số nguyên tử có trong 1m3 Cu
Biết khối lượng riêng của đồng là 9000kg/m3
Bài 33: Một mol khí lí tưởng thực hiện chu trình
1-2-3-4 cho trên đồ thị Biết p1=1atm, T1=300K,
T2=600K, T3=1200K Xác định các thông số còn
lại ở mỗi trạng thái, vẽ lại đồ thị trong các hệ tọa
độ còn lại
Bài 32: Một bọt khí nổi lên từ đáy nhỏ, khí đến mặt nước lớn gấp 1,3 lần Tính độ
sâu của đáy hồ biết trọng lượng riêng của nước là d = 104N/m3, áp suất khí quyển
p0 = 105N/m2 Xem nhiệt độ nước là như nhau ở mọi điểm
Bài 33: Một ống nhỏ tiết diện đều, một đầu kín Một cột thuỷ ngân đứng cân bằng
và cách đáy 180mm khi ống đứng thẳng, miệng ở trên và cách đáy 220mm khi ống đứng thẳng, miệng ở dưới Tìm áp suất khí quyển và độ dài cột không khí bị giam trong ống khi ống nằm ngang
Bài 34: Một ống nhỏ dài, tiết diện đều, một đầu kín Lúc đầu trong ống có một cột
không khí dài l1 = 20cm được ngân với bên ngoài bằng cột thuỷ ngân d = 15cm khi ống đứng thẳng, miệng ở trên.Cho áp xuất khí quyển là p0 = 75cmHg Tìm chiều cao cột không khí khi:
a ống thẳng đứng, miệng ở dưới
b ống đặt nằm ngang
Bài 35: Một ống chữ U tiết diện đều, một đầu kín chứa không khí bị nén bởi thủy
ngân trong ống Cột không khí trong ống dài l0 = 10cm, độ chênh lệch của mực thủy ngân trong hai ống là h0 = 6cm Tìm chiều dài của cột thủy ngân đổ thêm vào
để chiều cao cột khí là l = 9cm Cho áp suất khí quyển p0 = 76cmHg, nhiệt độ xem
là không đổi
Bài 36: ống nghiệm kín hai đầu dài l = 84cm bên trong có 1 giọt thủy ngân dài
d=4cm Khi ống nằm ngang, giọt thủy ngân nằm ở giữa ống, khí hai bên có áp suất bằng p0 = 75cmHg Khi đựng ống thẳng đứng, giọt thủy ngân dịch chuyển một đoạn bao nhiêu ?
Bài 37: Một bình cầu chứa không khí được ngăn với bên ngoài bằng giọt thủy
ngân trong ống nằm ngang ống có tiết diện S = 0,1cm2 ở 270C giọt thủy ngân cách mặt bình cầu là l1 = 5cm ở 320C giọt thủy ngân cách mặt bình cầu là l2=10cm Tính thể tích bình cầu, bỏ qua sự dãn nở của bình
Bài 38: Một bình chứa khí ở 270C và áp suất 3at Nếu nửa khối lượng khí thoát ra khỏi bình và hình hạ nhiệt độ xuống 170C thì khí còn lại có áp suất bao nhiêu?
Bài 39: Một xi lanh cách nhiệt đặt thẳng đứng Piston nhẹ, có tiết diện S = 40cm2
có thể trượt không ma sát Khi cân bằng, piston cách đáy xi lanh 40cm Nhiệt độ
p(atm)
T(K)
3 4
T1 T2=T4 T3
Trang 4không khí chữa trong xi lanh là 270C Đặt lên piston một vật nặng có trọng lượng P= 40N thi piston di chuyển đến vị trí cân bằng mới cách đáy 38cm
a Tính nhiệt độ không khí Cho áp suất khí quyển p0 = 105N/m2
b Cần nung không khí đến nhiệt độ bao nhiêu để piston trở về vị trí ban đầu
Bài 40:
a Dãn khối khí đẳng nhiệt từ thể tích 10 lít đến thể tích 40 lít thì áp suất của khối khí thay đổi như thế nào?
b Một lượng khí xác định có thể tích 250l và áp suất 2atm Người ta nén đẳng nhiệt khí tới áp suất 6atm Tính thể tích khí nén
Bài 41:
a Người ta điều chế khí hiđro và chứa vào một bình lớn dưới áp suất 2,5atm Tính thể tích khí phải lấy từ bình lớn ra để nạp vào một bình nhỏ có thể tích 50 lít dưới áp suất 22,5atm Coi nhiệt độ không thay đổi
b Một bình kín chứa khí Ôxi ở nhiệt độ 70C và áp suất 2,5atm Nếu đem bình phơi nắng ở nhiệt độ 370C thì áp suất trong bình là bao nhiêu? Coi thể tích của bình không thay đổi
Bài 42:
a Một săm xe máy được bơm căng không khí ở nhiệt độ 100C và áp suất 2,15atm Hỏi săm có bị nổ không khi để ngoài nắng có nhiệt độ 370C? Coi sự tăng thể tích của săm là không đáng kể và biết săm chịu được áp suất tối đa là 2,5atm
b Một bình thuỷ tinh kín chịu nhiệt chứa không khí ở điều kiện chuẩn Nung nóng bình đến 2170C Áp suất khí trong bình là bao nhiêu? Coi sự nở vì nhiệt của bình là không đáng kể
Bài 43:
a Một bóng đèn dây tóc chứa khí trơ ở 370C và dưới áp suất 1,7atm Khi đèn cháy sáng, áp suất khí trong đèn là 5atm Coi thể tích đèn là không đổi Tính nhiệt độ trong đèn khi cháy sáng
b Khi đun nóng đẳng tích một khối khí tăng thêm 50C thì áp suất tăng thêm 1
90 so với áp suất ban đầu Tính nhiệt độ ban đầu của khối khí.
Bài 44: Biết thể tích của một lượng khí là không đổi
a Chất khí ở 00C có áp suất 5atm Tìm áp suất của khí ở 2730C
b Chất khí ở 00C có áp suất p0 Phải đun nóng chất khí đến nhiệt độ nào để
áp suất tăng lên 3 lần
Bài 45:
a Van an toàn của một nồi áp suất sẽ mở khi áp suất trong nồi 12atm Ở
270C, hơi trong nồi áp suất 0,6 atm Hỏi ở nhiệt độ nào thì van an toàn sẽ mở? Coi thể tích của nồi không thay đổi
b Một bình kín chứa khí ở áp suất 250kPa và nhiệt độ 17oC Làm nóng bình đến 327oC Tính áp suất p của khí trong bình ở 327oC Coi thể tích bình không thay đổi
Bài 46:
a Một chiếc lớp ô tô chứa không khí có áp suất 2,5atm và ở nhiệt độ 270C Khi xe chạy nhanh nhiệt độ lốp xe tăng lên tới 770C Tính áp suất không khí trong lốp xe lúc này Coi thể tích của lốp là không đổi
b Một lượng khí đựng trong một xi lanh được đậy kín bởi một pittông, pittông chuyển động tự do được Lúc đầu lượng khí có nhiệt độ là 120C thì đo
Trang 5được thể tích khí là 24 lít Đưa xi lanh đến nơi có nhiệt độ là 680C, khí nở ra đẩy pittông đi lên Thể tích của lương khí trong xi lanh lúc đó là bao nhiêu? Coi áp suất của khí là không đổi
Bài 47:
a Một khối khí được đem dãn nở đẳng áp từ nhiệt độ 70C đến 2270C thì thể tích khối khí tăng thêm 2,5lít Tính thể tích khối khí trước và sau khi dãn nở
b Nén 20 lít khí ở nhiệt độ 370C để cho thể tích của nó chỉ còn là 2,5 lit ở nhiệt độ 970C Áp suất khí thay đổi như thế nào?
Bài 48:
a Một bình chứa khí nén ở nhiệt độ 370C dưới áp suất 50at Áp suất sẽ ra sao khi thể tích tăng lên gấp đôi và nhiệt độ bình hạ xuống 70C?
b Trước khi nén hỗn hợp khí trong xylanh có nhiệt độ 270C Sau khi nén áp suất tăng 4 lần, thể tích giảm 2 lần Hỏi nhiệt độ sau khi nén là bao nhiêu 0C ?
Bài 49: Một bình vỏ bằng thép, đựng khí ở áp suất 50,4 atm, nhiệt độ 270C Dung tích của chai là 50 lit
a Tính số mol khí trong chai
b Nếu khí là ôxi có khối lượng mol là 32g/mol thì khố lượng khí trong chai
là bao nhiêu?
Bài 50: Một lượng khí không đổi, nếu áp suất biến đổi 3.105 Pa thì thể tích biến đổi 4l Nếu áp suất biến đổi 6.105 Pa thì thể tích biến đổi 6l Tính áp suất và thể tích ban đầu Biết nhiệt độ không đổi
Bài 51: Bơm không khí ở áp suất p1 = 1at vào một quả bóng bóng cao su, mỗi lần nén pittông thì đẩy được 250cm3 Nếu nén 80 lần thì áp suất khí trong bóng là bao nhiêu? Biết dung tích bóng lúc đó là V = 5lít Cho rằng trước khi bơm trong quả bóng không có không khí và khi bơm nhiệt độ không đổi
Bài 52:
a Một bóng đèn dây tóc chứa khí trơ 27oC và dưới áp suất 0,6atm Khi đèn cháy sáng áp suất trong đèn là 1atm và không làm vỡ bóng đèn.Tính nhiệt độ khí trong đèn khi cháy sáng?
b Một bánh xe được bơm vào lúc sáng sớm khi nhiệt độ không khí xung quanh là 12oC Hỏi áp suất khí trong ruột bánh xe tăng thêm bao nhiêu phần trăm vào giữa trưa, lúc nhiệt độ lên đến 37oC Coi thể tích xăm không thay đổi
Bài 53: Chât khí trong xy lanh của một động cơ nhiệt có áp suât 4atm và
nhiệt độ là 2270C
a Khi thể tích không đổi, nhiệt độ giảm còn 270C thì áp suất trong xy lanh là bao nhiêu?
b Khi nhiệt độ trong xy lanh không thay đổi, muốn tăng áp suất lên 8atm thì thể tích thay đổi thế nào?
c Nếu nén, thể tích khí giảm 4 lần Áp suất tăng lên 6atm thì nhiệt
độ lúc đó bằng bao nhiêu?
Bài 54: Trong xy lanh của một động cơ đốt trong hỗn hợp khí ở áp suất
2atm, nhiệt độ 370C có thể tích 50dm3 Tính nhiệt độ của khí sau khi nén? Biết thể tích sau khi nén là 5dm3, áp suất 15atm
Bài 55: Pittông của một máy nén, sau mỗi lần nén đưa được 5 lít khí ở
nhiệt độ 170C và áp suất 2 atm vào bình chứa khí có thể tích 2m3 Tính nhiệt độ khí trong bình khi pittông thực hiện dược 2500 lần nén Biết áp suất lúc đó là 4,1 atm
Bài 56: Áp suất khí trong xy lanh của một động cơ vào cuối kỳ nén là bao
nhiêu? Biết trong quá trình nén, nhiệt độ tăng từ 170C đến 12070C; thể tích giảm từ 1,75 lít đến 0,25 lít Áp suất ban đầu là 8.104 N/m2
Bài 57: Một lượng khí ở áp suât 10atm, nhiệt độ 170C chiếm thể tích 10 lít
Trang 6Biến đổi đẳng tích tới nhiệt độ 3270C, rồi sau đó, biến đổi đẳng áp lượng khí này, biết nhiệt độ trong quá trình đ ẳng áp tăng 1570C Tìm áp suất và thể tích khí sau khi biến đổi
Bài 58: Một bình bằng thép có dung tích 60 lít chứa khí Hiđrô ở áp suất 15Mpa và
nhiệt độ 270C Dùng bình này bơm sang bình sắt, sau khi bơm hai bình có áp suất 7,5MPa, nhiệt độ 170C
a Tính thể tích bình sắt
b Muốn áp suất trong bình sắt là 5,5MPa thì bình sắt phải có nhiệt độ là bao nhiêu ?
Bài 59: Có 100g khí Oxy ở nhiệt độ 250C được đun nóng đẳng tích để áp suất tăng gấp đôi Tính :
a Nhiệt độ khí sau khi đun
b Nhiệt lượng truyền cho khí, biết nhiệt dung riêng đẳng tích của Oxy là 0,913J/g.0C
Bài 60:
a Áp suất khí trơ trong bóng đèn tăng bao nhiêu lần khi đèn sáng Biết nhiệt
độ khi đèn sáng là 5270C, khi đèn tắt là 270C Coi thể tích là không đổi
b Bơm không khí có áp suất 2,5atm vào một quả bóng da, mỗi lần bơm ta đưa được 250cm3 không khí vào quả bóng Sau khi bơm 120 lần áp suất trong quả bóng là bao nhiêu ? Biết thể tích của bóng là 5 lít, Biết trước khi bơm bóng không chứa không khí, coi nhiệt độ không khí là không đổi
Bài 61: Có 6,5g khí Hiđrô ở nhiệt độ 170C được đun nóng đẳng áp để thể tích tăng gấp ba lần Tính :
a Nhiệt độ khí sau khi đun
b Nhiệt lượng truyền cho khí, biết nhiệt dung riêng đẳng áp của Hiđrô là 14,3kJ/kg.K
Bài 62:
a Ở nhiệt độ không đổi, dưới áp suất 2 104N/m2 Một lượng khí có thể tích 12,5 lít Tính thể tích của lượng khí đó dưới áp suất 5.104N/m2
b Tính áp suất của một lượng khí H2 ở 600C Biết áp suất của lượng khí này ở
00C là 700mmHg thể tích của khí được giữ không đổi
Bài 63:
a Một bình cầu dung tích 20 lít chứa khí oxy ở 160C dưới áp súât 100atm Tính thể tích lượng oxy ở điều kiện tiêu chuẩn?
b Pittông của một máy nén, sau mỗi lần nén đưa được 2,5 lít khí ở nhiệt độ
270C và áp suất 1,25 atm vào bình chứa khí có thể tích 3m3 Tính nhiệt độ khí trong bình khi pittông thực hiện 1000 lần nén Biết áp suất lúc đó là 3,1 atm
Bài 64:Áp suất khí trong xylanh của một động cơ vào cuối kỳ nén là bao nhiêu.
Biết trong quá trình nén, nhiệt độ tăng từ 750C đến 4270C thể tích giảm từ 1,25lít đến 0,25 lít Áp suất ban đầu là 12.104N/m2.
Bài 65: Xác định nhiệt độ của lượng khí chứa trong một bình kín, nếu áp suất của
khí tăng thêm 0,4% áp suất ban đầu khi khí được nung nóng lên 1 độ Coi thể tích
là không đổi