DAY THEM LY 10_CO DAP AN (CHUONG 5)

Chương V : CHẤT KHÍ Bài toán 28 : CẤU TẠO CHẤT-THUYẾT ĐỘNG HỌC PHÂN TỬ CHẤT KHÍ So sánh các thể khí, lỏng, rắn. Thể khí Thể lỏng Thể rắn Khoảng cách giữa nguyên tử, phân tử Rất lớn Rất nhỏ Rất nhỏ Lực tương tác nguyên tử, phân tử Rất nhỏ Lớn Rất lớn Chuyển động của nguyên tử, phân tử Tự do về mọi phía Dao động xung quanh các vị trí cân bằng di chuyển được Dao động xung quanh các vị trí cân bằng cố định Thể tích của vật Có thể tích của bình chứa Có thể tích riêng xác định Có thể tích riêng xác định Hình dạng của vật Có hình dạng của cả bình chứa Có hình dạng của phần bình chứa chất lỏng Có hình dạng riêng xác định 28.1 – Hãy dùng các tính chất của phân tử chất khí để trả lời các câu hỏi sau : a) Tại sao chất khí có thể gây ra áp suất lên thành bình. b) Khi giữ nguyên thể tích nhưng tăng nhiệt độ thì áp suất của chất khí thay đổi như thế nào c) Khi giữ nguyên nhiệt độ nhưng tăng thể tích thì áp suất của chất khí thay đổi như thế nào a) Các phân tử khí chuyển động hỗn độn va chạm vào thành bình. Mỗi phân tử tác động lên thành bình một lực rất nhỏ, nhưng vì số phân tử khí rất lớn nên lực của các phân tử khí tác dụng lên thành bình là đáng kể. Do đó áp suất chất khí tác dụng lên thành bình là đáng kể. b) Khi nhiệt độ tăng thì các phân tử khí chuyển động nhanh lên, do đó số các phân tử khí va chạm vào thành bình trong một đơn vị thời gian tăng, đồng thời mỗi va chạm vào thành bình cũng mạnh hơn. Ap suất của chất khí tăng. c) Khi tăng thể tích thì mật độ phân tử giảm, do đó số lần va chạm của các phân tử khí vào thành bình trong một đơn vị thời gian giảm đi. Ap suất của chất khí giảm. 28.2 – Khi pha nước chanh người ta thường làm cho đường tan trong nước rồi mới bỏ nước đá vào. Vì sao không bỏ nước đá vào trước rồi bỏ đường vào sau ? Nhiệt độ càng cao, các phân tử chuyển động càng nhanh nên dễ hòa tan hơn. Nếu bỏ đá vào trước, nhiệt độ của nước hạ thấp làm quá trình hòa tan của đường diễn ra chậm hơn. Nên khi pha nước chanh người ta thường làm cho đường tan trong nước trước rồi mới bỏ nước đá vào. 28.3 – Câu nào sau đây nói về lực tương tác phân tử là không đúng ? A. Lực hút phân tử không thể lớn hơn lực đẩy phân tử. B. Lực hút phân tử có thể bằng lực đẩy phân tử. C. Lực hút phân tử có thể lớn hơn lực đẩy phân tử. D. Lực phân tử chỉ đáng kể khi các phân tử ở rất gần nhau. 28.4 – Câu nào sau đây nói về các phân tử khí lí tưởng là không đúng ? A. Có lực tương tác không đáng kể. B. Có thể tích riêng không đáng kể. C. Có khối lượng đáng kể. D. Có khối lượng không đáng kể. 28.5 – Chọn câu sai ? A. Các chất được cấu tạo một cách gián đoạn. B. Các nguyên tử, phân tử đồng thời hút nhau và đẩy nhau. C. Lực tương tác giữa các phân tử ở thể rắn lớn hơn lực tương tác giữa các phân tử ở thể lỏng, thể khí. D. Các nguyên tử, phân tử chất rắn dao động xung quanh các vị trí cân bằng không cố định. 28.6 – Tính chất nào sau đây không phải là của phân tử ? A. Chuyển động không ngừng. B. Giữa các phân tử có khoảng cách. C. Có lúc đứng yên, có lúc chuyển động. D. Chuyển động càng nhanh thì nhiệt độ của vật càng cao. 28.7 – Khi khoảng cách giữa các phân tử rất nhỏ, thì giữa các phân tử : A. Chỉ có lực đẩy. Trang 1 B. Chỉ có lực hút. C. Có cả lực hút và lực đẩy, nhưng lực đẩy lớn hơn lực hút D. Có cả lực hút và lực đẩy, nhưng lực đẩy nhỏ hơn lực hút 28.8 – Tính chất nào sau đây khơng phải là của phân tử của vật chất ở thể khí ? A. Chuyển động hỗn loạn xung quanh các vị trí cân bằng cố định. B. Chuyển động hỗn loạn và khơng ngừng. C. Chuyển động khơng ngừng. D. Chuyển động hỗn loạn. 28.9 – Phát biểu nào sau đây là đúng : A. Chất khí khơng có hình dạng và thể tích xác định. B. Chất lỏng khơng có thể tích riêng xác định. C. Lực tương tác giữa các ngun tử, phân tử trong chất rắn là rất mạnh. D. Trong chất lỏng các ngun tử, phân tử dao động quanh vị trí cân bằng cố định. 28.10 – Cu nào sau đây nói về chuyển động của phân tử là khơng đúng ? A. các phân tử chuyển động khơng ngừng B. chuyển động của phân tử là do lực tương tác phân tử gây ra. C. các phân tử chuyển động càng nhanh th́ nhiệt độ vật càng cao D. các phân tử khí lư tưởng chuyển động theo đường thẳng khi khơng va chạm 28.11 – Điều nào sau đây là sai khi nói về cấu tạo chất ? A. Các ngun tử, phân tử chuyển động càng nhanh thì nhiệt độ của vật càng thấp. B.Các ngun tử, phân tử chuyển động hỗn loạn khơng ngừng. C.Các ngun tử, phân tử đồng thời hút nhau và đẩy nhau. D. Các chất được cấu tạo từ các ngun tử, phân tử. Bài tốn 29 : ĐỊNH LUẬT BƠI-LƠ – MA-RI-ỐT 29.1 Ghép nội dung (1; 2; 3; 4; 5; 6) với nội dung tương ứng ở (a; b; c; d;đđ, e; g) để thành một câu có nội dung đúng. 1. Trạng thái của một lượng khí 2. Quá trình là 3. Đẳng quá trình là 4. Quá trìng đẳng nhiệt là 5. Đường đẳng nhiệt là 6. Đònh luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt được phát biểu là a) trong quá trình đẳng nhiệt của một lượng khí nhất đònh , áp suất của khí tỉ lệ nghòch với thể tích. b) được xác đònh bằng các thông số p , V và T. c) sự chuyển từ trạng thái này sang trạng thái khác. d) trong hệ tọa độ (p,V) là đường hypebol. đ) quá trình trong đó nhiệt độ không đổi. e) thể tích V, áp suất p và nhiệt độ tuyệt đối. g) quá trình trong đó có một thông số trạng thái không đổi. 1b; 2c; 3g; 4đ; 5d; 6a Loại 1 : Tìm p 29.2 – Một quả bóng da có dung tích 2,5 lít chứa khơng khí ở áp suất 10 5 Pa. Người ta bơm khơng khí ở áp suất 10 5 Pa vào bóng. Mỗi lần bơm được 125cm 3 khơng khí. Hỏi áp suất của khơng khí trong quả bóng sau 20 lần bơm ? Biết trong thời gian bơm nhiệt độ của khơng khí khơng đổi. A. 2.10 5 Pa ; B. 10 5 Pa C. 0,5.10 5 Pa ; D. Một kết quả khác. p 1 V 1 = p 2 V 2 ⇒ 10 5 (0,125.20.2,5) = p 2 .2,5 ⇒ p 2 = 2.10 5 Pa 29.3 – Khí được dãn đẳng nhiệt từ thể tích 4 lít đến 8 lít, áp suất khí ban đầu là 8.10 5 Pa. Thì độ biến thiên áp suất của chất khí là : A. Tăng 6.10 5 Pa ; B. Tăng 2.10 5 Pa C. Giảm 6.10 5 Pa ; D. Giảm 2.10 5 Pa p 1 V 1 = p 2 V 2 ⇒ 8.10 5 .2 = p 2 .8 ⇒ p 2 = 2.10 5 Pa ∆p = p 2 – p 1 = 2.10 5 – 8.10 5 = – 6.10 5 pa 29.4 – Khí được nén đẳng nhiệt từ thể tích 6 lít đến 4 lít, áp suất khí tăng thêm 0,75atm. Ap suất ban đầu của khí là giá trị nào sau đây : A. 1,75 atm ; B. 1,5 atm Trang 2 C. 1atm ; D. 0,75atm Đáp án B. 1,5 atm p 1 V 1 = p 2 V 2 ⇒ p 1 .6 = (p 1 + 0,75).4 ⇒ p 1 = 1,5atm 29.5 – Khí được nén đẳng nhiệt từ thể tích 8 dm 3 đến 4 dm 3 , áp suất khí tăng thêm 1,2.10 5 Pa. Áp suất của chất khí lúc sau : A. 2,4.10 5 Pa B. 2,8.10 5 Pa C. 4.10 5 Pa D. 1.10 5 Pa Xét khối khí ở hai trạng thái : Trạng thái 1 : p 1 ; V 1 = 8.10 - 3 m 3 ; T 1 . Thông số trạng thái 2 : p 2 = p 1 + ∆p = p 1 + 2.10 5 Pa; V 2 = 4.10 - 3 m 3 ; T 2 = T 1 . Áp dụng định luật Bôi – Ma-ri-ốt : p 1 V 1 = p 2 V 2 ⇒ (p 2 - ∆p)V 1 = p 2 V 2 ⇒ 5 5 1 2 1 2 8 ( )2.10 4.10 8 4 V p p Pa V V ∆ = = = − − 29.6 – Một quả bóng da có dung tích 2,5 lít chứa không khí ở áp suất p 2 . Người ta bơm không khí ở áp suất p 1 vào bóng. Mỗi lần bơm được 125cm 3 không khí. Áp suất của không khí trong quả bóng sau 44 lần bơm là 3,2.10 5 Pa. Biết trong thời gian bơm nhiệt độ của không khí không đổi. Áp suất ban đầu p 1 : A. 1,45.10 5 Pa B. 7,04.10 5 Pa C. 2,2.10 5 Pa D. 1,0.10 5 Pa Thể tích khí ở áp suất p 1 = 10 5 Pa ứng với 44 lần bơm : V b = 44.125.10 -3 = 5,5dm 3 = 5,5 l Thể tích tổng cộng của chất khí ban đầu ở áp suất p 1 : V 1 = V o + V b = 2,5 + 5,5 = 8 l Thể tích tổng cộng của chất khí lúc sau ở áp suất p 2 : V 2 = V o = 2,5 l Áp dụng định luật Bôi Ma-ri-ốt : p 1 V 1 = p 2 V 2 ⇒ 5 5 2 2 1 1 2,5 3,2.10 1,0.10 8 p V p Pa V = = = 29.7 – Nếu áp suất của một lượng khí biến đổi 2atm thì thể tích biến đổi 3lít, nếu áp suất biến đổi 5atm thì thể tích biến đổi 5lít. Tính áp suất ban đầu của khí, biết nhiệt độ khí không đổi. Xét khối khí ở ba trạng thái : Thông số trạng thái 1 : p 1 ; V 1 ; T 1 . Thông số trạng thái 2 : p 2 = p 1 + ∆p ; V 2 = V 1 - ∆V ; T 2 = T 1 Thông số trạng thái 3 : p 3 = p 1 + ∆p’ ; V 3 = V 1 - ∆V’ ; T 3 = T 1 Áp dụng định luật Bôi – Ma-ri-ốt : p 1 V 1 = p 2 V 2 = (p 1 + ∆p)(V 1 - ∆V) = p 1 V 1 – p 1 ∆V + V 1 ∆p - ∆p∆V ⇒ - p 1 ∆V + V 1 ∆p = ∆p∆V Tương tự - p 1 ∆V’ + V 1 ∆p’ = ∆p’∆V’ Thay số : - p 1 .3 + V 1 .2 = 2.3 = 6 (1) - p 1 .5 + V 1 .5 = 5.5 = 25 (2) Từ (1) và (2) suy ra : p 1 = 4atm ; V 1 = 9lít Chú ý : Trong công thức có tích số giữa áp suất và thể tích nên khi thay số không cần đổi đơn vị.  Trường hợp áp suất giảm, thể tích tăng ta cũng có kết quả như trên. - p 1 ∆V + V 1 ∆p = ∆p∆V - p 1 ∆V’ + V 1 ∆p’ = ∆p’∆V’ Loại 2 : Tìm V 29.8 – Trong quá trình đẳng nhiệt, dưới áp suất 2.10 5 Pa một lượng khí có thể tích là 10dm 3 . Thể tích của lượng khí đó dưới áp suất 5.10 5 Pa là giá trị nào sau đây : A. 5dm 3 B. 4dm 3 C. 1dm 3 D. 0,25dm 3 . 2.10 5 .10.10 -3 = 5.10 5 V 2 ⇒ V 2 = 4.10 -3 m 3 = 4dm 3 29.9 – Khí trong quá trình biến đổi đẳng nhiệt, thể tích ban đầu 2dm 3 , áp suất biến đổi từ 1,5atm đến 0,75atm thì độ biến thiên thể tích của chất khí : A. tăng 2dm 3 ; B. tăng 4dm 3 C. giảm 2dm 3 ; D. giảm 4dm 3 V 1 = p 2 V 2 ⇒ 1,5.2 = 0,75.V 2 ⇒ V 2 = 4dm 3 ⇒ ∆V = V 2 – V 1 = 4 – 2 = 2dm 3 Trang 3 29.10 – Khí được cho giãn đẳng nhiệt, thể tích tăng thêm 2dm 3 , áp suất biến đổi từ 1,5atm đến 0,75atm. Tìm thể tích ban đầu của khí. A. 1dm 3 B. 2dm 3 C. 3dm 3 D. 4dm 3 . P 1 V 1 = p 2 (V 1 + ∆V) ⇒ 1,5V 1 = 0,75(V 1 + 2) ⇒ V 1 = 2dm 2 – nén V 1 = 6dm 3 ; V 2 = 2dm 3 ; p 1 = 0,5atm ; p 2 = 1,5atm ; ∆V = 4dm 3 29.11 – Ở độ sâu h 1 = 1m dưới mặt nước có một bọt không khí hình cầu. Hỏi ở độ sâu nào bọt khí có bán kính nhỏ đi 2 lần. Cho khối lượng riêng của nước D = 10 3 kg/m 3 , áp suất khí quyển p 0 = 10 5 N/m 2 , g = 10m/s 2 ; nhiệt độ nước không đổi theo độ sâu. GIẢI Xét khối khí ở hai trạng thái : Trạng thái 1 : p 1 = p 0 + Dgh 1 ; V 1 = 4πR 3 /3 ; T 1 . Thông số trạng thái 2 : p 2 = p 0 + Dgh 2 ; V 2 = 4πr 3 /3 = V 1 / 8; T 2 = T 1 . Áp dụng định luật Bôi – Ma-ri-ốt : p 1 V 1 = p 2 V 2 ⇒ (p 0 + Dgh 1 )8 = (p 0 + Dgh 2 ) Thay số : ( 10 5 + 10 3 .10.1)8 = ( 10 5 + 10 3 .10.h 2 ) ⇒ h 2 = 78m Vậy độ sâu nào bọt khí có bán kính nhỏ đi 2 lần là h 2 = 78m 29.12 – Biểu thức nào sau đây là của định luật Bôilơ – Mariốt : A. p 1 V 2 = p 2 V 1 B. V const p = C. p const V = D. pV = const 29.13 – Đường nào sau đây không biểu diễn quá tŕnh đẳng nhiệt ? 29.14 –Tập hợp 3 thông số nào sau đây xác định trạng thái của 1 lượng khí xác định ? A. áp suất, thể tích, khối lượng B. áp suất, nhiệt độ, khối lượng C. thể tích, khối lượng, nhiệt độ D. áp suất, nhiệt độ, thể tích 29.15 – Quá tŕnh nào sau đây là đẳng quá tŕnh ? A. không khí trong quả bóng bay bị phơi nắng, nóng lên, nở ra làm căng bóng. B. đun nóng khí trong 1 xilanh, khí nở ra đẩy pittông chuyển động C. đun nóng khí trong 1 b́nh đậy kín. D. cả 3 quá tŕnh trên đều không phải là đẳng quá tŕnh 29.16 – Trong các đại lượng sau đây, đại lượng nào không phải là thông số trạng thái của một lượng khí ? A. Ap suất ; B. nhiệt độ C. khối lượng ; D. thể tích 29.17 – Điều kiện nào sau đây không đúng với qui ước về điều kiện tiêu chuẩn ? A. Nhiệt độ t o = 0 o C. Ap suất p o = 760mmHg. B. Nhiệt độ t o = 0 o C. Ap suất p o = 1,013.10 5 Pa C. Nhiệt độ t o = 273K. Ap suất p o = 760mmHg. D. Nhiệt độ t o = 27 o C. Ap suất p o = 1atm 29.18 – Một xi lanh chứa 150cm 3 khí ở áp suất 2.10 5 Pa. Pít – tông nén khí trong xilanh xuống còn 100cm 3 . Tính áp suất của khí trong xilanh lúc này, coi nhiệt độ như không đổi. ĐS: 3.10 5 Pa Trang 4 P V D T V C P V A T P B 29.19 - Nếu áp suất của một lượng khí tăng 10 5 N/m 2 thì thể tích biến đổi 10 -3 m 3 . Nếu áp suất tăng 3.10 5 N/m 2 thì thể tích biến đổi 2.10 -3 m 3 . Hỏi thể tích và áp suất của khí lúc đầu ? Nhiệt độ của khí khơng đổi. ĐS : 3.10 5 N/m 2 ; 4.10 -3 m 3 29.20 - Một bơm xe đạp mỗi lần bơm đẩy được 4,0.10 -5 m 3 khơng khí bên ngồi vào săm. Hỏi phải bơm bao nhiêu lần để áp suất của khơng khí trong săm là 1,616.10 5 N/m 2 , dung tích của săm lúc đó là 2.10 -3 m 3 . Áp suất của khơng khí bên ngồi là 1,01.10 5 N/m 2 . Bỏ qua sự làm nóng khơng khí khi bơm. ĐS : n = 80. 29.21 – Một cột khơng khí chứa trong một ống nhỏ, dài, tiết diện đều. Cột khơng khí được ngăn cách với khí quyển bởi một cột thủy ngân có chiều dài l = 247mm. Ap suất khí quyển là p o = 753mmHg. Chiều dài cột khơng khí khi ống nằm ngang là l o = 300mm. a) Ống thẳng đứng miệng ống ở trên ; b) Ống thẳng đứng miệng ống ở dưới ; c) Ống đặt nghiêng góc α = 30 o so với phương ngang, miệng ống ở dưới; d) Ống đặt nghiêng góc α = 30 o so với phương ngang, miệng ống ở trên. (Giả sử ống đủ dài để cột thủy ngân ln ở trong ống và nhiệt độ là khơng đổi). Bài tốn 30 : Q TRÌNH ĐẲNG TÍCH ĐỊNH LUẬT SÁC - LƠ 30.1 Ghép (1, 2, 3, 4) với (a, b, c,d) 1. Quá trình đẳng tích là 2. Đường đẳng tích 3. Nhiệt độ tuyệt đối 4. Khi thể tích không đổi thì a) áp suất tỉ lệ với nhiệt độ tuyệt đối. b) sự chuyển trạng thái của chất khi thể tích thay đổi. c) trong hệ tọa độ (p,T) là đường thẳng kéo dài đi qua gốc tọa độ. d) T(K) = 273 + t. Loại 1 : Tìm p : 30.2 Một săm xe máy được bơm căng không khí ở nhiệt độ 20 0 C và áp suất 2 atm. Hỏi săm có bò nổ không khi để ngoài nắng nhiệt độ 42 0 C ? Coi sự tăng thể tích của săm là không đáng kể và biết ssăm chỉ chòu được áp suất tối đa là 2,5atm. 30.3 Một bình thuỷ tính kín chòu nhiệt chứa không khí ở điều kiện chuẩn. Nung nóng bình lên tới 2000C. Áp suất không khí trong bình là bao nhiêu ? Coi sự nở vì nhiệt của bình là không đáng kể. 30.4 – Hỏi áp suất của khí trơ trong bóng đèn lúc bình thường ở nhiệt độ 25 0 C phải là bao nhiêu để khi đèn sáng thì áp suất của khí trơ khơng vượt q 1atm và khơng làm vỡ bóng đèn nếu nhiệt độ trung bình của khí trơ trong bóng đèn lúc đó là 300 0 C. GIẢI Xét khí trơ trong bình ở hai trạng thái. Trạng thái 1 : p 1 ; V 1 = V bđ ; T 1 = 273 + 25 = 298K. Trạng thái 2 : p 2 = 1atm ; V 2 =V 1 ; T 2 = 273 + 300 = 573K. Định luật Sác-lơ : 1 2 1 2 p p T T = ⇒ 1 1 298 573 p = ⇒ p 1 = 0,52atm Vậy áp suất của khí trơ trong bóng đèn lúc bình thường ở nhiệt độ 25 0 C phải nhỏ hơn hoặc bằng là 0,52atm. 30.5 – Trong điều kiện thể tích của một lượng khí khơng đổi, chất khí ở 327 o C có áp suất 6atm. Ap suất của nó ở 27 o C là giá trị nào sau đây : A. (1/3)atm B. 0,5atm C. 3atm D. 18atm 30.6 – Trong điều kiện thể tích khơng đổi chất khí có nhiệt độ thay đổi từ 27 o C đến 127 o C, áp suất lúc ban đầu 3atm thì độ biến thiên áp suất : A. Giảm 9,4atm B. Giảm 3atm C. Tăng 6atm D. Tăng 3atm 30.7 – Áp suất của khí trơ trong một bóng điện sẽ thêm 0,44atm khi đèn bật sáng. Biết nhiệt độ của khí đó đã tăng từ 27 o C đến 267 o C. Áp suất khí trong đèn ở nhiệt độ 27 o C là A. 0,24atm B. 0,05atm C. 0,55atm D. 1,82atm Loại 2 : Tìm T Trang 5 30.8 – Khí ở nhiệt độ 100 0 C và áp suất 1,0.10 5 Pa được nén đẳng nhiệt đến áp suất 1,5.10 5 Pa. Hỏi khi đó phải làm lạnh đẳng tích khí đó đến nhiệt độ nào để áp suất bằng lúc ban đầu ? GIẢI Xét khí trơ trong bình ở ba trạng thái. Trạng thái 1 : p 1 = 1,0.10 5 Pa ; V 1 ; T 1 = 273 + 100 = 373K. Trạng thái 2 : p 2 = 1,5.10 5 Pa ; V 2 ; T 2 = T 1 Trạng thái 3 : p 3 = p 1 =1,0.10 5 Pa ; V 3 = V 2 ; T 3 = ? Định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt : p 1 V 1 = p 2 V 2 ⇒ 1,0.10 5 .V 1 = 1,5.10 5 .V 2 V 1 = 1,5. V 2 Định luật Sác-lơ : 2 3 2 3 p p T T = ⇒ p 2 T 3 = p 3 T 2 ⇒ 1,5.10 5 T 3 = 1,0.10 5 .373 ⇒ T 3 ≈ 249K ⇒ t 3 = – 24 0 C. Nhận xét : Chỉ cần xét từ trạng thái 2 sang trạng thái 3 thì thu được kết quả 30.9 – Một bình đầy không khí ở điều kiện tiêu chuẩn đậy bằng một vật có trọng lượng 20,0N. Tiết diện của miệng bình là 10cm 2 . Hỏi nhiệt độ cực đại của không khí ở trong bình để không khí không đẩy nắp bình lên và thoát ra ngoài. Ap suất không khí ở điều kiện tiêu chuẩn 1,013.10 5 Pa GIẢI Xét khí trơ trong bình ở hai trạng thái. Trạng thái 1 : p 1 = 1,013.10 5 Pa ; V 1 = V b ; T 1 = 273K Trạng thái 2 : 5 5 2 1 20 1,013.10 1,213.10 0,001 P p p Pa S = + = + = V 2 =V 1 ; T 2 Định luật Sác-lơ : 1 2 1 2 p p T T = ⇒ 5 5 2 1,013.10 1,213.10 273 T = ⇒ T 2 ≈ 327K ⇒ t 2 = 54 0 C Vậy nhiệt độ cực đại của không khí ở trong bình để không khí không đẩy nắp bình lên và thoát ra ngoài là t 2 = 54 0 C. 30.10 – Trong điều kiện thể tích không đổi, chất khí có nhiệt độ ban đầu là 27 o C, áp suất p o cần đun nóng chất khí lên bao nhiêu độ để áp suất của nó tăng lên 2 lần. Chọn kết quả đúng trong các kết quả sau : A. 54 o C B. 150 o C C. 327 o C D. 600 o C 30.11 – Trong điều kiện thể tích không đổi, chất khí có nhiệt độ ban đầu là 27 o C, áp suất thay đổi từ 1atm đến 4atm thì độ biến thiên nhiệt độ : A. 81 o C B. 108 o C C. 627 o C D. 900 o C 30.12 – Khi đun nóng đẳng tích một khối khí thêm 1 o C thì áp suất khí tăng thêm 1/360 áp suất ban đầu. Tính nhiệt độ ban đầu của khí. ĐS : 87 o C. 30.13 – Trong hệ tọa độ (p, T) đường biểu diễn nào sau đây là đường đẳng tích ? A. Đường thẳng kéo dài qua gốc tọa độ. B. Đường thẳng không đi qua gốc tọa độ. C. Đường thẳng cắt trục p tại điểm p = p o D. Đường hypebol. 30.14 – Biểu thức nào sau đây phù hợp với định luật Sac – lơ ? A. V const T = B. 3 1 1 3 pp T T = C. p ~ t D. 1 2 2 1 p T p T = 30.15 – Biểu thức nào sau đây không phù hợp với nội dung của định luật Chasles : A. p const T = B. p ~ 1 T C. p = p o (1 + αt) D. 1 2 1 2 p p T T = 30.16 – Hiện tượng nào sau đây có liên quan đến định luật Chasles : A. đun nóng khí trong 1 xilanh hở B. đun nóng khí trong 1 xilanh kín C. thổi không khí vào 1 quả bóng bay D. quả bóng bàn bị bẹp nhúng vào nước nóng, phồng lên như cũ. 30.17 – Đường biểu diễn nào sau đây không phù hợp với quá tŕnh đẳng tích ? Trang 6 Bài tốn 31 : PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI CỦA KHÍ LÍ TƯỞNG Ghép câu: 1. Phương trình trạnh thái của khí lí tưởng 2. Đònh luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt là 3. Quá trình đẳng áp là 4. Đường đẳng áp là 5. Độ không tuyệt đối là a) đònh luật gần đúng. b) đường thẳng kéo dài đi qua gốc tọa độ cũa hệ tọa độ(V,T). c) – 273 0 C. d) sự chuyển trạng thái của chất khí khi áp suất không đổi. đ) thiết lập mối liên hệ giữa cả ba thông số trạng thái của một lượng khí. 1đ, 2a, 3d, 4b, 5c Loại 1 : Tìm p 31.1 – Pit tơng của một máy nén sau mỗi lần nén đưa được 4lít khí ở nhiệt độ 27 o C và áp suất 1atm vào bình chứa khí có thể tích 2m 3 . Tính áp suất của khí trong bình khi pit tơng đã thực hiện 1000 lần nén. Biết nhiệt độ khí trong bình là 42 o C. ĐS : p 2 = 2,1atm Loại 2 : Tìm V 31.2 - Một áp kế khí có hình dạng (H.Vẽ), tiết diện ống 0,1cm 2 . Biết ở 0 0 C, giọt thủy ngân cách A 30cm, ở 10 0 C cách A 130cm. Tính dung tích bình. Coi dung tích bình là khơng đổi. GIẢI Xét khối khí trong bình ở hai trạng thái. Trạng thái 1 : p 1 = p o (áp suất khí quyển) ; V 1 = V b + S.l 1 ; T 1 = 273K. Trạng thái 2 : p 2 = p o (áp suất khí quyển) ; V 2 = V b + S.l 2 ; T 2 = 283K. Phương trình trạng thái : 1 1 2 2 1 2 p V p V T T = ⇒ 1 2 2 273 b b V Sl V Sl T + + = ⇒ (V b + 0,1.30)283 = 273(V b + 0,1.130) ⇒ 10V b = 2700 ⇒ V b = 270cm 3 31.3 - Một qủa bóng cao su chứa 2lít khơng khí ở 300K. Hỏi thể tích của khơng khí nếu qủa bóng bị nhúng chìm trong nước ở độ sâu 10m. Nhiệt độ của nước là 290K. Áp suất khí quyển là 1,01.10 5 N/m 2 . Bỏ qua những ảnh hưởng của vỏ cao su bị căng. Lấy g = 9,8m/s 2 . GIẢI Xét khối khí trong qủa bóng ở hai trạng thái. Trạng thái 1 : p 1 = 1,01.10 5 N/m 2 ; V 1 = 2 l ; T 0 = 300K. Trạng thái 2 : p 2 = p 1 + Dgh = 1,01.10 5 + 10 3 .9,8.10 = 1,99.10 5 Pa ; V 2 ; T 2 = 290K Phương trình trạng thái khí lí tưởng : 1 1 2 2 1 2 p V p V T T = ⇒ 5 5 2 1,01.10 .2 1,99.10 . 300 290 V = ⇒ V 2 = 0,98 l Trang 7 P V C P t B -273 p V A p T D A Loại 3 : Tìm T 31.4 - Trong xi lanh của một động cơ đốt trong có 2dm 3 hỗn hợp khí dưới áp suất 1atm và nhiệt độ 27 0 C. Pittơng nén xuống làm cho thể tích hỗn hợp giảm bớt 1,8dm 3 và áp suất tăng lên thêm 14atm. Tính nhiệt độ của hỗn hợp khí nén. GIẢI Xét khối khí trong xi lanh ở hai trạng thái. Trạng thái 1 : p 1 = 1atm ; V 1 = 2dm 3 ; T 1 = 273 + 27 = 300K. Trạng thái 2 : p 2 = 15atm ; V 2 = 2 – 1,8 = 0,2dm 3 ; T 2 = 283K. Phương trình trạng thái : 1 1 2 2 1 2 p V p V T T = ⇒ 3 3 2 1.2.10 15.0,2.10 300 T − = ⇒ T 2 = 450K ⇒ t 2 = 450 – 273 = 177 o C 31.5 – Nếu thể tích của một lượng khí giảm 2 10 , nhưng nhiệt độ tăng thêm 30 0 C thì áp suất tăng 1 10 so với áp suất ban đầu. Tính nhiệt độ ban đầu. GIẢI Xét khối khí ở hai trạng thái. Trạng thái 1 : p 1 ; V 1 ; T 1 . Trạng thái 2 : 1 1 2 1 2 12 10 10 p p p p= + = ; 1 1 2 1 9 10 10 V V V V= − = ; T 2 = T 1 + 16 Phương trình trạng thái : 1 1 2 2 1 2 p V p V T T = ⇒ 1 1 1 1 1 1 12 9 10 10 16 p V p V T T = + ⇒ 100(T 1 + 16) = 108T 1 ⇒ 8T 1 = 1600 ⇒ T 1 = 200K ⇒ t 1 = – 73 o C Vậy nhiệt độ ban đầu là t 1 = – 73 o C 31.6 – Cơng thức nào sau đây khơng phù hợp với định luật Guy-Lussac ? A. V const T = B. V = V o 1 1 t 273   +  ÷   C. 1 V ~ T D. 1 2 1 2 V V T T = 31.7 – Cơng thức nào sau đây khơng phù hợp với phương tŕnh trạng thái của khí lư tưởng ? A. pT const V = B. 1 1 2 2 1 2 p V p V T T = C. pV ~ T D. pV const T = 31.8 – Trong hiện tượng nào sau đây, cả 3 thơng số trạng thái của một lượng khí xác định đều thay đổi ? A. Khơng khí trong 1 xilanh được nung nóng, dăn nở và đẩy pittơng dịch chuyển. B. Khơng khí trong 1 quả bóng bàn bị 1 học sinh dùng tay bóp bẹp C. Khơng khí bị nung nóng trong 1 b́nh đậy kín D. Trong cả 3 hiện tượng trên. 31.9 – Đường biểu diễn nào sau đây khơng phù hợp với q tŕnh đẳng tích ? 31.10 - Một lượng khí đựng trong một xilanh có pit – tông chuyển động được. Các thông số trạng thái của lượng khí này là : 2 atm , 15 lít , 300 K. Khi pit – tông nén khí, áp suất của khí tăng lên tới 3,5 atm, thể tích giảm còn 12 lít. Xác đònh nhiệt độ của khí nén. Trang 8 V t C -273 V T D p V A p V B . Tăng 6 .10 5 Pa ; B. Tăng 2 .10 5 Pa C. Giảm 6 .10 5 Pa ; D. Giảm 2 .10 5 Pa p 1 V 1 = p 2 V 2 ⇒ 8 .10 5 .2 = p 2 .8 ⇒ p 2 = 2 .10 5 Pa ∆p = p 2 – p 1 = 2 .10 5. 3,2 .10 5 Pa. Biết trong thời gian bơm nhiệt độ của không khí không đổi. Áp suất ban đầu p 1 : A. 1,45 .10 5 Pa B. 7,04 .10 5 Pa C. 2,2 .10 5 Pa D. 1,0 .10 5