Đang tải... (xem toàn văn)
+ Đối với hệ không cô lập, trong quá trình chuyển động của vật, ngoại lực (masat, lực cản….) thực hiện công chuyển hoá cơ năng sang các dạng năng lượng khác, do vậy cơ năng không được bả[r]
(1)TRƯỜNG PHỔ THÔNG DÂN TỘC NỘI TRÚ TỈNH BÌNH THUẬN TỔ VẬT LÝ – KĨ THUẬT
(2)(3)PHẦN I: CÁC CÂU HỎI LÝ THUYẾT
Câu Động lượng ? Phát biểu viết biểu thức định luật bảo toàn động lượng
Phát biểu viết biểu thức dạng khác định luật II Newton
Câu Nêu định nghĩa công công suất Viết biểu thức nêu rõ đại lượng có mặt biểu thức
Câu Nêu định nghĩa công thức động năng, trọng trường
Câu Định nghĩa viết công thức vật chuyển động trọng trường ,
Phát biểu viết biểu thức định luật bảo toàn
Câu Phát biểu nội dung, viết biểu thức định luật ba định luật chất khí: Định luật Boyle – Mariotte; định luật Charles định luật Gay lussac
Câu Viết phương trình trạng thái khí lý tưởng suy đại lượng Câu Nội ? nội phụ thuộc vào nhiệt độ thể tích ?
Câu Phát biểu viết biểu thức (nếu có) nguyên lý I nguyên lý II của nhiệt động lực học
Câu Chất rắn kết tinh gì? Phân biệt chất đơn tinh thể chất đa tinh thể ? Câu 10 Phát biểu viết biểu thức định luật Hooke biến dạng vật rắn
PHẦN 2: CÁC DẠNG BÀI TOÁN CƠ BẢN VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI DẠNG 1: ĐỘNG LƯỢNG – ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG 1 Động lượng: Động lượng ⃗p vật có khối lượng m chuyển động với vận tốc ⃗v đại lượng xác định biểu thức: ⃗p = m ⃗v
Đơn vị động lượng: kgm/s hay kgms-1.
Dạng khác định luật II Newton: Độ biến thiên động lượng bằng xung lượng lực tác dụng lên vật khoảng thời gian
⃗F t = ⃗p
2 Định luật bảo toàn động lượng: Tổng động lượng hệ lập, kín ln bảo toàn
∑⃗ph = const
3 Những lưu ý giải toán liên quan đến định luật bảo toàn động lượng:
a Trường hợp vector động lượng thành phần (hay vector vận tốc thành phần) phương, biểu thức định luật bảo toàn động lượng viết lại: m1v1 + m2v2 = m1 v1
' + m
2 v2
(4)Trong trường hợp ta cần quy ước chiều dương chuyển động - Nếu vật chuyển động theo chiều dương chọn v > 0;
- Nếu vật chuyển động ngược với chiều dương chọn v <
b trường hợp vector động lượng thành phần (hay vector vận tốc thành phần) khơng phương, ta cần sử dụng hệ thức vector: ⃗ps = ⃗pt biểu diễn hình vẽ Dựa vào tính chất hình học để tìm u cầu tốn
DẠNG 2: CƠNG VÀ CƠNG SUẤT CỦA
1 Cơng học: Công A lực ⃗F thực để dịch chuyển đoạn đường s xác định biểu thức: A = Fscos góc hợp
⃗F hướng chuyển động Đơn vị công: Joule (J) Các trường hợp xảy ra:
+ = 0o => cos = => A = Fs > 0: lực tác dụng chiều với chuyển
động
+ 0o < < 90o =>cos > => A > 0;
Hai trường hợp cơng có giá trị dương nên gọi công phát động.
+ = 90o => cos = => A = 0: lực không thực công;
+ 90o < < 180o =>cos < => A < 0;
+ = 180o => cos = -1 => A = -Fs < 0: lực tác dụng ngược chiều với
chuyển động
Hai trường hợp cơng có giá trị âm, nên gọi công cản;
2 Công suất:
Công suất P lực ⃗F thực dịch chuyển vật s đại lượng đặc trưng cho khả sinh cơng đơn vị thời gian, hay cịn gọi tốc độ sinh công P = At
Đơn vị công suất: Watt (W)
Lưu ý: cơng suất trung bình cịn xác định biểu thức: P = Fv Trong đó, v vận tốc trung bình vật đoạn đường s mà công lực thực dịch chuyển
BÀI TẬP ÁP DỤNG
Bài 1: Một vật có khối lượng 2kg, thời điểm bắt đầu khảo sát, vật có vận tốc 3m/s, sau giây vận tốc vật 8m/s, biết hệ số masat = 0,5 Lấy g = 10ms-2.
(5)2 Tìm độ lớn lực tác dụng lên vật
3.Tìm quãng đường vật khoảng thời gian
4 Tính cơng lực phát động lực masat thực khoảng thời gian
Bài 2: Một tơ có khối lượng chuyển động đường thẳng nằm ngang, thời điểm bắt đầu khảo sát, tơ có vận tốc 18km/h chuyển động nhanh dần với gia tốc 2,5m.s-2 Hệ số masats bánh xe mặt
đường = 0,05 Lấy g = 10ms-2.
1 Tính động lượng tơ sau 10giây
2 Tính qng đường ơtơ 10 giây Tìm độ lớn lực tác dụng lực masat
4 Tìm cơng lực phát động lực masat thực khoảng thời gian
Bài 3: Một viên đạn có khối lượng m = 4kg bay theo phương ngang với vận tốc 250ms-1 nổ thành hai mảnh có khối lượng Mảnh thứ bay
tiếp tục bay theo hướng cũ với vận tốc 1000ms-1 Hỏi mảnh thứ hai bay theo
hướng nào, với vận tốc bao nhiêu?
Bài 4: Một viên có khối lượng m = 4kg bay thẳng đứng lên cao với vận tốc 250ms-1 nổ thành hai mảnh có khối lượng Mảnh thứ bay với
vận tốc 500 √3 ms-1 chếch lên theo phương thẳng đứng góc 30o Hỏi mảnh
thứ hai bay theo phương với vận tốc bao nhiêu?
Bài 5: Một viên bi có khối lượng m1 = 1kg chuyển động với vận tốc 8m/s
chạm với viên bi có khối lượng m2 = 1,2kg chuyển động với vận tốc 5m/s
1 Nếu trước va chạm hai viên bi chuyển động đường thẳng, sau va chạm viên bi chuyển động ngược lại với vận tốc 3ms-1 viên bi
2 chuyển động theo phương nào, với vận tốc bao nhiêu?
2 Nếu trước va chạm hai viên bi chuyển động theo phương vuông góc với nhau, sau va chạm viên bi đứng yên viên bi chuyển động theo phương nào, với vận tốc bao nhiêu?
Bài 6: Một viên bi có khối lượng m1 = 200g chuyển động với vận tốc 5m/s
tới va chạm vào viên bi thứ có khối lượng m2 = 400g đứng yên
1 Xác định vận tốc viên bi sau va chạm, biết sau chạm viên bi thứ chuyển động với vận tốc 3ms-1 (chuyển động hai bi đường
thẳng)
(6)Bài 7: Một thuyền có khối lượng 200kg chuyển động với vận tốc 3m/s người ta bắn viên đạn có khối lượng lượng 0,5kg theo phương ngang với vận tốc 400m/s Tính vận tốc thuyền sau bắn hai trường hợp
1 Đạn bay ngược với hướng chuyển động thuyền
2 Đạn bay theo phương vng góc với chuyển động thuyền
Bài 8: Một đạn có khối lượng m = 2kg bay thẳng đứng xuống thì nổ thành hai mảnh có khối lượng
1 Nếu mảnh thứ đứng yên, mảnh thứ hai bay theo phương nào,với vận tốc bao nhiêu?
2.Nếu mảnh thứ bay theo phương với vận tốc 500 √3 m/s
mảnh thứ hai bay theo phương nào, với vận tốc bao nhiêu?
Bài 9: Một đạn có khối lượng m = 2kg bay theo phương nằm ngang với vận tốc 250ms-1 nổ thành hai mảnh có khối lượng nhau.
1 Nếu mảnh thứ bay theo hướng cũ với vận tốc v1 = 300ms-1 mảnh
hai bay theo hướng nào, với vận tốc bao nhiêu?
2 Nếu mảnh bay lệch theo phương nằm ngang góc 120o với vận tốc
500ms-1 mảnh bay theo hướng nào, với vận tốc bao nhiêu?
Bài 10: Hai cầu có khối lượng chuyển động không masat hướng vào với vận tốc 6ms-1 4ms-1 đến va chạm vào Sau
va chạm cầu thứ hai bật ngược trở lại với vận tốc 3ms-1 Hỏi cầu thứ nhất
chuyển động theo phương nào, với vận tốc bao nhiêu?
Bài 11: Một ô tơ có khối lượng chuyển động thẳng với vận tốc 36km/h đường thẳng nằm ngang , hệ số masat bánh xe mặt đường = 0,02 lấy g = 10m/s2.
1 Tìm độ lớn lực phát động
2 Tính cơng lực phát động thực khoảng thời gian 30 phút Tính cơng suất động
Bài 12: Một tơ có khối lượng khởi hành từ A chuyển động nhanh dần B đường thẳng nằm ngang Biết quãng đường AB dài 450m vận tốc ô tô đến B 54km/h Cho hệ số masat bánh xe mặt đường m = 0,4 lấy g = 10ms-2.
1 Xác định công công suất động khoảng thời gian Tìm động lượng xe B
4 Tìm độ biến thiên động lượng tơ, từ suy thời gian tơ chuyển động từ A đến B
Bài 13: Một vật bắt đầu trượt khơng masat mặt phẳng nghiêng có độ cao h, góc hợp mặt phẳng nghiêng mặt phẳng nằm ngang
(7)2 Tính cơng suất của trọng lực mặt phẳng nghiêng; Tính vận tốc vật đến chân mặt phẳng nghiêng
DẠNG 3: ĐỘNG NĂNG – THẾ NĂNG – CƠ NĂNG
1.Năng lượng: đại lượng vật lí đặc trưng cho khả sinh công vật. + Năng lượng tồn nhiều dạng khác nhau: năng, nội năng, lượng điện trường, lượng từ trường…
+ Năng lượng chuyển hố qua lại từ dạng sang dạng khác truyền từ vật sang vật khác
+ Năng lượng chuyển hố từ dạng sang dạng khác có ngoại lực thực công
Lưu ý: + Năng lượng thuộc tính vật chất, nơi có lượng nơi có vật chất
+ Cơng số đo phần lượng bị biến đổi.
2 Động năng: Là dạng lượng vật gắn liền với chuyển động vật: Wđ
= 12 mv2.
Định lí độ biến thiên động (hay cịn gọi định lí động năng):
Độ biến thiên động công ngoại lực tác dụng lên vật, cơng dương động tăng, cơng âm động giảm: Wđ = 12 m v2
2 -
2 m v1
2 = A
F
với Wđ = 12 m v22 -
2 m v12 =
2 m ( v22 - v12 ) độ biến thiên
động
Lưu ý: + Động đại lượng vơ hướng, có giá trị dương;
+ Động vật có tính tương đối, vận tốc vật đại lượng có tính tương đối
3 Thế năng: Là dạng lượng có tương tác + Thế trọng trường: Wt = mgh;
Lưu ý: Trong toán chuyển động vật, ta thường chọn gốc năng là mặt đất, trường hợp khảo sát chuyển động vật mặt phẳng nghiêng, ta thường chọn gốc chân mặt phẳng nghiêng.
+ Thế đàn hồi: Wt = 12 kx2
+ Định lí độ biến thiên năng: Wt = Wt1 – Wt2 = AF
(8)4 Cơ năng: Cơ vật bao gồm động vật có chuyển động vật có tương tác: W = Wđ + Wt
Định luật bảo toàn năng: Cơ toàn phần hệ lập ln bảo tồn
W = const
Lưu ý: + Trong hệ cô lập, động chuyển hố cho nhau, lượng tổng cộng, tức năng, bảo tồn – Đó cách phát biểu định luật bảo toàn
+ Trong trường hợp khơng bảo tồn, phần biến đổi là công ngoại lực tác dụng lên vật.
CÁC BÀI TOÁN ÁP DỤNG
Bài 14: Một tơ có khối lượng chuyển động đường thẳng nằm ngang AB dài 100m, qua A vận tốc ô tô 10m/s đến B vận tốc ô tô 20m/s Biết độ lớn lực kéo 4000N
1 Tìm hệ số masat 1 đoạn đường AB
2 Đến B động tắt máy lên dốc BC dài 40m nghiêng 30o so với mặt
phẳng ngang Hệ số masat mặt dốc 2 =
1
5√3 Hỏi xe có lên đến đỉnh dốc
C không?
3 Nếu đến B với vận tốc trên, muốn xe lên dốc dừng lại C phải tác dụng lên xe lực có hướng độ lớn nào?
Bài 15: Một vật có khối lượng m = 2kg trượt qua A với vận tốc 2m/s xuống dốc nghiêng AB dài 2m, cao 1m Biết hệ số masat vật mặt phẳng nghiêng =
√3 , lấy g = 10ms
-2.
1 Xác định công trọng lực, công lực masat thực vật chuyển dời từ đỉnh dốc đến chân dốc;
2 Xác định vận tốc vật chân dốc B;
3 Tại chân dốc B vật tiếp tục chuyển động mặt phẳng nằm ngang BC dài 2m dừng lại Xác định hệ số masat đoạn đường BC
Bài 16: Một ô tô có khối lượng chuyển động thẳng qua A với vận tốc vA tắt máy xuống dốc AB dài 30m, dốc nghiêng so với mặt phẳng ngang
30o, ô tô đến chân dốc vận tốc đạt 20m/s Bỏ qua masat lấy g = 10m/s2.
1 Tìm vận tốc vA ô tô đỉnh dốc A
(9)Bài 18: Một tơ có khối lượng qua A có vận tốc 72km/h tài xế tắt máy, xe chuyển động chậm dần đến B có vận tốc 18km/h Biết qng đường AB nằm ngang dài 100m
1 Xác định hệ số masat 1 đoạn đường AB
2 Đến B xe không nổ máy tiếp tục xuống dốc nghiêng BC dài 50m, biết dốc hợp với mặt phẳng nằm ngang góc = 30o Biết hệ số masat
giữa bánh xe dốc nghiêng 2 = 0,1 Xác định vận tốc xe chân dốc
nghiêng C
3 Đến C xe nổ máy chuyển động thẳng lên dốc CD dài 20m có góc nghiêng = 45o so với mặt phẳng nằm ngang Tính cơng mà lực kéo động thực
(10)DẠNG 4: CƠ NĂNG - BẢO TOÀN CƠ NĂNG
1 Định nghĩa: Cơ vật bao gồm động vật có chuyển động vật có tương tác
W = Wđ + Wt
* Cơ trọng trường: W = 12 mv2 + mgz
* Cơ đàn hồi: W = 12 mv2 +
2 k(l)2
2 Sự bảo tồn hệ lập: Cơ tồn phần hệ lập (kín) ln bảo toàn
W = hay W = const hay Wđ + Wt = const
3 Lưu ý:
+ Đối với hệ lập (kín), q trình chuyển động vật, ln có chuyển hố qua lại động năng, toàn phần bảo toàn
+ Đối với hệ khơng lập, q trình chuyển động vật, ngoại lực (masat, lực cản….) thực công chuyển hoá sang dạng lượng khác, khơng bảo tồn Phần bị biến đổi công ngoại lực tác dụng lên vật
W = W2 – W1 = AF
BÀI TẬP ÁP DỤNG
Bài 19: Từ độ cao 10m so với mặt đất, vật ném lên cao theo phương thẳng đứng với vận tốc đầu 5ms-1 Bỏ qua sức cản khơng khí lấy g = 10ms -2.
1 Tính độ cao cực đại mà vật đạt so với mặt đất
2 Tính vận tốc vật thời điểm vật có động Tìm toàn phần vật, biết khối lượng vật m=200g
Bài 20: Từ mặt đất, vật ném thẳng đứng lên cao với vận tốc 10ms-1 Bỏ
qua sức cản khơng khí lấy g = 10ms-2.
1 Tính độ cao cực đại mà vật đạt so với mặt đất
2 Ở vị trí vật động vật lần
(11)1 Tìm vật
2 Xác định độ cao cực đại mà vật đạt
3 Tại vị trí vật có động năng? Xác định vận tốc vật vị trí
4 Tại vị trí vật có động ba lần năng? Xác định vận tốc vật vị trí
Bài 22: Từ độ cao m so với mặt đất, vật ném lên theo phương thẳng đứng với vận tốc 20m/s Bỏ qua sức cản khơng khí lấy g = 10ms-1.
1 Xác định độ cao cực đại mà vật đạt so với mặt đất
2 Tại vị trí vật ba lần động năng? Xác định vận tốc vật vị trí
3 Xác định vận tốc vật chạm đất
Bài 23 Một vật có khối lượng 200g thả rơi không vận tốc đầu từ điểm O cách mặt đất 80m Bỏ qua ma sát cho g = 10m/s
1 Áp dụng định luật bảo tồn Tìm: a Vận tốc vật chạm đất điểm M
b Độ cao vật rơi đến điểm N có vận tốc 20m/s
c Động vật rơi đến điểm K, biết K vật có động lần
2 Áp dụng định lý động Tìm:
a Vận tốc vật rơi đến điểm Q cách mặt đất 35m b Quãng đường rơi từ Q đến điểm K
Bài 24 Một vật ném thẳng đứng từ điểm O mặt đất với vận tốc đầu 50m/s Bỏ qua ma sát, cho g = 10m/s 2. Tìm:
1 Độ cao cực đại mà vật đạt đến điểm M Vận tốc vật đến điểm N cách mặt đất 45m Giả sử vật có khối lượng 400g
a Tìm đến điểm K Biết K vật có động
b Áp dụng định lý động tìm quãng đường vật từ N đến K Bài 25 Một vật có khối lượng 0,5 thả rơi tự từ độ cao h so với mặt đất. Biết vật 100J Lấy g = 10m/s2 Chọn gốc mặt đất.
1 Tính h
2 Xác định độ cao vật mà động gấp ba lần
(12)Bài 26 Từ độ cao 15m so với mặt đất, vật nhỏ có khối lượng 1kg ném thẳng đứng lên cao với vận tốc ban đầu 10m/s Bỏ qua ma sát, lấy g = 10m/s2. Chọn gốc mặt đất
a Tính vật xác định độ cao cực đại mà vật lên b Xác định vận tốc vật mà động gấp ba lần
c Khi rơi đến mặt đất, đất mềm nên vật sâu vào đất đoạn 8cm Xác định độ lớn lực cản trung bình đất tác dụng lên vật
Bài 27 Vật có khối lượng 8kg trượt khơng vận tốc đầu từ đỉnh mặt phẳng nghiêng có độ cao 1,5m Khi tới chân mặt phẳng nghiêng vật có vận tốc 5m/s Lấy g = 10 m/s2 Tính cơng lực ma sát.
Bài 28 Một ơtơ có khối lượng m = chuyển động với động Wđ = 2.105J.
a Tính vận tốc ôtô
b Nếu chịu tác dụng lực hãm sau quãng đường s = 50m ơtơ dừng hẳn Tính độ lớn lực hãm
Bài 29 Từ độ cao h = 16m vật nhỏ ném thẳng đứng hướng xuống với vận tốc ban đầu v0, vận tốc vật lúc vừa chạm đất v = 18m/s Bỏ qua ma sát Lấy g = 10m/s2 Chọn gốc mặt đất Tính:
1 Vận tốc ban đầu v0
(13)PHẦN NHIỆT HỌC
CHƯƠNG V CHẤT KHÍ
1 Những nội dung thuyết động học phân tử cấu tạo chất:
+ Vật chất cấu tạo từ phân tử;
+ Các phân tử chuyển động không ngừng;
+ Các phân tử tương tác với lực tương tác (lực hút lực đẩy phân tử);
+Vận tốc trung bình chuyển động phân tử lớn nhiệt độ của vật cao;
2 Khối lượng phân tử - số mol – số Avogadro:
+ Khối lượng phân tử (hay nguyên tử): m = Nμ
A
Trong đó: + khối lượng mol nguyên tử (hay phân tử); + NA = 6,02.1023 mol-1 : gọi số Avogadro
+ số mol: n = mμ , với m khối lượng vật xét 3 Ba định luật nhiệt học:
a Định luật Boyle – Mariotte: định luật trình đẳng nhiệt;
+ Trong trình đẳng nhiệt, tích số áp suất thể tích lượng khí xác định số;
+ Trong trình đẳng nhiệt, áp suất thể tích lượng khí xác định tỉ lệ nghịch với nhau;
Biểu thức: pV = const; hay p1V1 = p2V2
b Định luật Charles: định luật q trình đẳng tích:
+ Trong q trình đẳng tích, áp suất nhiệt độ tuyệt đối lượng khí xác định ln tỉ lệ thuận với nhau;
+ Trong q trình đẳng tích, thương số áp suất nhiệt độ tuyệt đối lượng khí xác định ln số
Biểu thức: Tp = const hay p1
T1 =p2
T2
c Định luật Gay lussac: định luật trình đẳng áp:
+ Trong q trình đẳng áp, thể tích nhiệt độ tuyệt đối lượng khí xác định ln tỉ lệ thuận với nhau;
+Trong trình đẳng áp, thương số thể tích nhiệt độ tuyệt đối lượng khí xác định ln số
Biểu thức: VT = const hay V1
T1 =V2
T2
(14)pV
T = const hay
p1V1 T1
=p2V2
T2
Hệ quả: trạng thái lượng khí, ta ln có: pV = nRT (1) Trong đó: n số mol, R = 0,082 atm litmol K = 0,084 at litmol K
Biểu thức (1) gọi phương trình Clapeyron – Mendeleev.
BÀI TẬP ÁP DỤNG
Bài 1: Khí nén đẳng nhiệt từ thể tích lít đến thể tích lít, áp suất tăng thêm 0,75atm Tính áp suất ban đầu khí
Bài 2: Một lượng khí 18oC tích 1m3 áp suất 1atm Người ta nén đẳng
nhiệt khí tới áp suất 3,5atm Tích thể tích khí bị nén
Bài 3: Người ta điều chế khí hidro chứa vào bình lớn áp suất 1atm ở nhiệt độ 20oC Tính thể tích khí phải lấy từ bình lớn để nạp vào bình nhỏ có thể
tích 20lít áp suất 25atm Coi q trình đẳng nhiệt
Bài 4: Người ta biến đổi đẳng nhiệt 3g khí hidro điều kiện chuẩn (po=1atm
To= 273oC) đến áp suất 2atm Tìm thể tích lượng khí sau biến đổi
Một số lưu ý giải tập trình đẳng nhiệt:
+ Cơng thức tính áp suất: p = FS , với F áp lực t/d vng góc lên diện tích S; + AS chất lỏng điểm M nằm độ sâu h lòng chất lỏng: pM = po + ph,
với po áp suất khí mặt thống ph áp suất cột chất lỏng
đơn vị áp suất thường xác định đơn vị N/m2, Pa mmHg.
Lưu ý: Đơn vị áp suất tính atmơtphe
- Atmơtphe kĩ thuật (at): 1at = 1,013.105N/m2
- Atmôtphe vật lí (atm): 1atm = 9,81.104N/m2;
- 1Pa = 1N/m2;
+ Đối với cột thuỷ ngân, chiều cao h cột áp suất nó;
+ Với chất lỏng khác: ph = gh, khối lượng riêng cột chất lỏng
(15)Bài 6: Một bóng đèn điện chứa khí trơ nhiệt độ t1 = 27oC áp suất p1, bóng
đèn sáng, nhiệt độ khí bóng t2 = 150oC có áp suất p2 = 1atm Tính
áp suất ban đầu p1 khí bóng đèn chưa sáng
Hướng dẫn:
Bài 7: Khi đun đẳng tích khối lượng khí tăng thêm 2oC áp suất tăng thêm
1
180 áp suất ban đầu Tính nhiệt độ ban đầu khối lượng khí
Bài 8: Nếu nhiệt độ khí trơ bóng đèn tăng từ nhiệt độ t1 = 15oC đến nhiệt độ
t2 = 303oC áp suất trơ tăng lên lần?
Bài 9: Một khối khí đem giãn nở đẳng áp từ nhiệt độ t1 = 32oC đến nhiệt độ t2 =
117oC, thể tích khối khí tăng thêm 1,7lít Tìm tích khối khí trước sau khi
giãn nở
Bài 10: Có 24 gam khí chiếm thể tích 3lít nhiệt độ 27oC, sau đun nóng đẳng
áp, khối lượng riêng khối khí 2g/l Tính nhiệt độ khí sau nung
Bài 11: Một chất khí có khối lượng gam nhiệt độ 27oC áp suất 0,5at có
thể tích 1,8lít Hỏi khí khí gì?
Bài 12:Cho 10g khí oxi áp suất 3at, nhiệt độ 10oC, người ta đun nóng đẳng áp
khối khí đến 10 lít
1 Tính thể tích khối khí trước đun nóng; Tính nhiệt độ khối khí sau đun nóng Bài 13: Có 40 g khí ơxi, thể tích lít, áp suất 10at.
1 Tính nhiệt độ khối khí
2 Cho khối khí giãn nở đẳng áp đến thể tích V2 = 4lít, tính nhiệt độ khối
khí sau dãn nở
Bài 14: Một bình chứa khí nén 27oC áp suất 4at Áp suất thay đổi thế
nào 14 khối lượng khí bình ngồi nhiệt độ giảm xuống cịn 12oC.
Bài 15: Dưới áp suất 104N/m2 lượng khí tích 10 lít Tính thể tích của
khí áp suất 5.104N/m2 Cho biết nhiệt độ hai trạng thái như
(16)Bài 16: Một bình có dung tích 10 lít chứa chất khí áp suất 20at Cho thể tích chất khí ta mở nút bình Coi nhiệt độ khí khơng đổi áp suất khí 1at
Bài 17: Tính áp suất lượng khí hidro 30oC, biết áp suất lượng khí
này 0oC 700mmHg Biết thể tích lượng khí giữ khơng đổi.
Bài 19: Một bình có dung tích 10lít chứa chất khí áp suất 30atm Coi nhiệt độ khí khơng đổi Tính thể tích chất khí mở nút bình, biết áp suất khí 1,2atm
Bài 20: Tìm hệ thức liên hệ khối lượng riêng áp suất chất khí q trình đẳng nhiệt:
Bài 21: Bơm khơng khí có áp suất p1=1atm vào bóng có dung tích bóng
khơng đổi V=2,5l Mỗi lần bơm ta đưa 125cm3 khơng khí vào quả
bóng Biết trước bơm bóng chứa khơng khí áp suất 1atm nhiệt độ khơng đổi Tính áp suất bên bóng sau 12 lần bơm
Bài 22: Chất khí 0oC có áp suất p
o Cần đun nóng đẳng tích chất khí lên bao
nhiêu độ để áp suất tăng lên lần
MỘT SỐ BÀI TẬP TỰ GIẢI
Bài 23: Khí nén đẳng nhiệt từ thể tích 6lít đến thể tích 4lít, áp suất khí tăng thêm 0,75atm Tính áp suất ban đầu khí
Bài 24: biết áp suất lượng khí hiđrơ 0oC 700mmHg Tính áp suất của
một lượng khí 30oC, biết thể tích khí giữ khơng đổi.
Bài 25: Chất khí 0oC có áp suất p
o Cần đun nóng chất khí lên độ để
áp suất tăng lên 3lần
Bài 26: Khi đun nóng đẳng tích khối khí để nhiệt độ tăng 1oC áp suất tăng
thêm 3601 áp suất ban đầu Tính nhiệt độ ban đầu khí
Bài 27: Có 12g khí chiếm thể tích 4lít 7oC Sau đun nóng đẳng áp lượng khí
trên đến nhiệt độ t khối luợng riêng khí 1,2g/l Tính nhiệt độ t khí Bài 28: Coi áp suất khí ngồi phịng Khối lượng riêng khí phịng nhiệt độ 27oC lớn khối lượng khí ngồi sân nắng ở
(17)Bài 29: Trong phòng thí nghiệm người ta điều chế 40cm3 khí hiđrơ áp suất
750mmHg nhiệt độ 27oC Hỏi thể tích lượng khí áp suất 720mmHg
và nhiệt độ 17oC bao nhiêu?.
Bài 30 : Trong xilanh động đốt có 2dm3 hỗn hợp khí đốt áp
suất 1atm nhiệt độ 47oC Pittông nén xuống làm cho hỗn hợp khí cịn
0,2dm3 áp suất tăng lên 15lần Tính nhiệt độ hỗn hợp khí nén.
Bài 31 : Pittông máy nén sau lần nén đưa 4lít khí nhiệt độ 27oC áp suất 1atm vào bình chứa khí tích 3m3 Khi pittơng thực hiện
1000lần nén nhiệt độ khí bình 42oC Tính áp suất khí bình
sau nén
Bài 32 : Một lượng khí có áp suất 750mmHg, nhiệt độ 27oC thể tích 76cm3.
Tính thể tích khí điều kiện chuẩn
Bài 33 : Một khối O2 tích 30dm3 5oC 760mmHg Tính thể tích khối
O2 30oC 800mmHg
Bài 34 : Tìm thể tích 4g O2 điều kiện chuẩn
Bài 35 : 1,29lít chất khí có khối lượng 2,71g khí 18oC 765mmHg.
Hãy tìm khối lượng mol khí
Bài 36 : Đỉnh Phăng-xi-păng dãy Hoàng Liên Sơn cao 324m, biết khi lên cao thêm 10m áp suất khí giảm 10mmHg nhiệt độ đỉnh núi 2oC Khối lượng riêng khí điều kiện chuẩn 1,29kg/m3 Tính khối lượng
riêng khơng khí đỉnh núi
Bài 37: Một bình chứa khí 27oC áp suất 3at Nếu nửa khối lượng khí ra
khỏi bình hình hạ nhiệt độ xuống 17oC khí cịn lại có áp suất bao nhiêu?
a Tính nhiệt độ khơng khí Cho áp suất khí p0 = 105N/m2
b Cần nung khơng khí đến nhiệt độ để piston trở vị trí ban đầu Bài 38: a Dãn khối khí đẳng nhiệt từ thể tích 10 lít đến thể tích 40 lít áp suất khối khí thay đổi nào?
b Một lượng khí xác định tích 250l áp suất 2atm Người ta nén đẳng nhiệt khí tới áp suất 6atm Tính thể tích khí nén
Bài 39: a Người ta điều chế khí hiđro chứa vào bình lớn áp suất 2,5atm Tính thể tích khí phải lấy từ bình lớn để nạp vào bình nhỏ tích 50 lít áp suất 22,5atm Coi nhiệt độ khơng thay đổi
b Một bình kín chứa khí Ơxi nhiệt độ 7oC áp suất 2,5atm Nếu đem bình phơi nắng nhiệt độ 370C áp suất bình bao nhiêu? Coi thể tích bình khơng thay đổi
(18)b Khi đun nóng đẳng tích khối khí tăng thêm 5oC áp suất tăng thêm
1
90 so với áp suất ban đầu Tính nhiệt độ ban đầu khối khí
Bài 41: Biết thể tích lượng khí khơng đổi
a Chất khí 0oC có áp suất 5atm Tìm áp suất khí 273oC.
b Chất khí 0oC có áp suất po Phải đun nóng chất khí đến nhiệt độ để áp suất tăng lên lần
Bài 42: Xác định nhiệt độ lượng khí chứa bình kín, áp suất của khí tăng thêm 0,4% áp suất ban đầu khí nung nóng lên độ Coi thể tích không đổi
NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG
1 Nội năng: Nội vật dạng lượng bao gồm động phân tử (do phân tử chuyển động nhiệt) phân tử (do phân tử tương tác với nhau)
U = Wđpt + Wtpt
Động phân tử phụ thuộc vào nhiệt độ: Wđpt T
Thế phân tử phụ thuộc thể tích: Wtpt V
=> nội phụ thuộc vào nhiệt độ thể tích: U = f(T;V)
* Độ biến thiên nội năng: U = U2 – U1
+ Nếu U2 > U1 => U > 0: Nội tăng
+ Nếu U2 < U1 => U < 0: Nội tăng
2 Các cách làm biến đổi nội năng:
a Thực công:
+ Ngoại lực (masat) thực cơng để thực q trình chuyển hố lượng từ nội sang dạng lượng khác: thành nội năng;
+ Là trình làm thay đổi thể tích (khí) làm cho nội thay đổi
b Quá trình truyền nhiệt: Là trình làm biến đổi nội không thông qua thực công Đây trình truyền lượng (nội năng) từ vật sang vật khác
c Nhiệt lượng: Là phần nội biến đổi trình truyền nhiệt Q = U
3 Các nguyên lí nhiệt động lực học: a Nguyên lí I nhiệt động lực học:
Phát biểu: Độ biến thiên nội vật tổng nhiệt lượng công mà vật nhận
Biểu thức: U = A + Q
(19)* Cách phát biểu Clausius: Nhiệt khơng tự truyền từ vật sang vật nóng
*Cách phát biểu Carnot: Động nhiệt chuyển hố tất nhiệt lượng thành cơng học
Dạng BÀI TOÁN TRUYỀN NHIỆT
Phương pháp:
+ Xác định nhiệt lượng toả thu vào vật q trình truyền nhiệt thơng qua biểu thức: Q = mct
+Viết phương trình cân nhiệt: Qtoả = Qthu
+ Xác định đại lượng theo yêu cầu toán
Lưu ý: + Nếu ta sử dụng biểu thức t = ts – tt Qtoả = - Qthu
+ Nếu ta xét độ lớn nhiệt lượng toả hay thu vào Qtoả = Qthu,
trong trường hợp này, vật thu nhiệt t = ts - tt cịn vật toả nhiệt
thì t = tt – ts
CÁC BÀI TOÁN ÁP DỤNG
Bài 43: Một bình nhơm có khối lượng 0,5kg chứa 0,118kg nước nhiệt độ 20oC.
Người ta thả vào bình miếng sắt có khối lượng 0,2kg đun nóng tới nhiệt độ 75oC Xác định nhiệt độ nước bắt đầu có cân nhiệt.
Cho biết nhiệt dung riêng nhôm 920J/kgK; nhiệt dung riêng nước 4180J/kgK; nhiệt dung riêng sắt 460J/kgK Bỏ qua truyền nhiệt môi trường xung quanh
Bài 44: Một nhiệt lượng kế đồng thau có khối lượng 128g chứa 210g nước ở nhiệt độ 8,4oC Người ta thả miếng kim loại có khối lượng 192g đun nóng
tới nhiệt độ 100oC vào nhiệt lượng kế Xác định nhiệt dung riêng miếng kim
loại, biết nhiệt độ có cân nhiệt 21,5oC.
Bỏ qua truyền nhiệt môi trường xung quanh biết nhiệt dung riêng đồng thau 128J/kgK nước 4180J/kgK
Bài 45: Người ta thả miếng hợp kim chì kẽm có khối lượng 50g nhiệt độ 136oC vào nhiệt lượng kế có nhiệt dung (nhiệt lượng cần thiết vật
nóng thêm 1oC) 5J/K chứa 100g nước 14oC Xác định khối lượng chì và
kẽm miếng hợp kim trên, biết nhiệt độ bắt đầu có cân nhiệt nhiệt lượng kế 18oC Bỏ qua trao đổi nhiệt với môi trường bên nhiệt
(20)Bài 46: Người ta nhúng nặng kim loại có khối lượng 500g nhiệt độ 100oC vào 2kg nước nhiệt độ 15oC Nước nóng lên bao nhiều độ, bỏ qua
sự truyền nhiệt môi trường bên
Cho biết nhiệt dung riêng riêng kim loại 368J/kgK nhiệt dung riêng nước 4200J/kgK
Bài 47: Tính nhiệt lượng cần thiết để đun nóng 5kg nước từ 15oC đến 100oC đựng
trong thùng sắt nặng 1,5kg Cho biết nhiệt dung riêng nước cn = 4200J/kgK
và sắt cs = 460J/kgK
Dạng: độ biến thiên nội q trình chuyển hố lượng từ cơ năng thành nội năng.
+ Xác định độ biến thiên W
+ Theo định luật bảo tồn chuyển hố lượng độ biến thiên nội độ biến thiên năng: U = W
BÀI TẬP ÁP DỤNG
Bài 48: Một bóng có khối lượng 100g rơi từ độ cao 10 xuống sân nảy lên cao 7m Hãy tính độ biến thiên nội bóng, mặt sân khơng khí Bài 49: Một hịn bi thép có trọng lượng 0,8N thả rơi từ độ cao 1,7m xuống mặt sân, sau viên bi nảy lên tới độ cao 1,25m Tính lượng chuyển hoá thành nội
DẠNG: ÁP DỤNG CÁC NGUYÊN LÍ NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC 1 Nguyên lí I nhiệt động lực học:
Phát biểu: Độ biến thiên nội vật tổng nhiệt lượng công mà vật nhận
Biểu thức: U = A + Q, với A = pV
Hệ quả: Trong q trình đẳng tích, V = const => V = 0 => U = Q 2 Nguyên lí thứ II nhiệt động lực học.
* Cách phát biểu Clausius: Nhiệt không tự truyền từ vật sang vật nóng
*Cách phát biểu Carnot: Động nhiệt khơng thể chuyển hố tất nhiệt lượng thành công học
BÀI TẬP ÁP DỤNG
(21)Bài 51: Người ta truyền cho chất khí xi lanh nhiệt lượng 100J, chất khí nở ra thực cơng 70J đẩy piston lên Hỏi nội chất khí biến thiên lượng bao nhiêu?
Bài 52: Một lượng khí tích 3lít áp suất 3.105Pa Sau đun nóng đẳng áp
khí nở tích 10lít
1 Tính cơng khí thực được;
2.Tính độ biến thiên nội khí, biết trogn đun nóng khí nhận nhiệt lượng 100J
NHỮNG LƯU Ý TRONG Q TRÌNH ƠN TẬP
-1 Giáo viên định hướng để học sinh tự giải toán mẫu
2 Học sinh soạn học kĩ nội dung câu hỏi lí thuyết; Giáo viên định hướng để học sinh giải tốn tự ơn
4 Trong trường hợp học sinh phải thi lên lớp, giáo viên cần định hướng để học sinh tập trung ôn tập chương định luật bảo toàn chương định luật chất khí phương trình trạng thái khí lí tưởng