5 04 phuong trinh trang thai khi li tuong baigiang

Tài liệu giảng (Vật lý 10) PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI CỦA KHÍ LÍ TƯỞNG - Phương trình xác định mối liên hệ ba thông số trạng thái chất khí gọi phương trình trạng thái khí lí tưởng - Giả sử thơng số trạng thái lượng khí xác định trang thái ( p1 , V1 ,T1 ), trạng thái ( p , V2 , T2 ) Giữa thơng số trạng thái có mối liên hệ sau: (Phương trình trạng thái khí lí tưởng) p1V1 p V2 pV  hay = số T1 T2 T Đẳng nhiệt Đẳng tích Đẳng áp  T1  T2   V1  V2   p1  p2  p1V1  p V2 p1 p  T1 T2 V1 V2  T1 T2 Ví dụ 1: Khơng khí áp suất 105 Pa, nhiệt độ 0o C có khối lượng riêng 1,19 kg/ m3 Tính khối lượng riêng khơng khí áp suất 2.105 Pa, nhiệt độ 100o C A 1,89 kg/ m3 B 1,74 kg/ m3 C 1,29 kg/ m3 D 2,38 kg/ m3 Lời giải: Trạng thái 1: T1 = 273 K, p1  105 Pa, V1  m 1 Trạng thái 2: T2 = 373 K, p  2.105 Pa, V2  m 2 p1V1 p V2 p1 p2 T11p 273.1,19.2.105    1, 74 kg / m3 Phương trình trạng thái: =   2  T1 T2 T11 T22 p1T2 10 373 Chọn B Ví dụ 2: Một máy nén khí áp suất atm lần nén lít khí nhiệt độ 27 o C vào bình chứa thể tích m3 áp suất ban đầu atm Tính áp suất khí bên bình chứa sau 1000 lần nén khí biết nhiệt độ bình sau 1000 lần nén 42o C A 3,15 atm B 1,5 atm C 2,7 atm D 3,3 atm Lời giải: Trạng thái 1: T1 = 300 K , p1 = atm, V1 = + 4.1000 103 = m3 Trạng thái 2: T2 = 315 K, p , V2  m3 pV p V 1.6 p 2  Phương trình trạng thái: 1  2   p = 3,15 atm Chọn A T1 T2 300 315 Ví dụ 3: Một bình thủy tinh hình trụ tiết diện 100 cm chứa khí lí tưởng bị chặn với chắn có khối lượng khơng đáng kể, áp suất, nhiệt độ, chiều cao cột khơng khí bên bình 76 cmHg, 20o C 60 cm Đặt lên chắn vật có trọng lượng 408 N, cột khí bên bình có chiều cao 50 cm Tính nhiệt độ khí bên bình A 342,5 K B 69 K C 354 K D 324 K Lời giải: Trạng thái 1: T1 = 293 K , p1 = 1,013 105 Pa, V1 = 1 S F Trạng thái 2: T2 , p  p1   1, 421.105 Pa, V2   2S S p1V1 p V2 1, 013.105.60.S 1, 421.105.50.S  Phương trình trạng thái:   T2 = 342,5 K Chọn A  T1 T2 293 T2 Ví dụ 4: Bình kín ngăn làm hai phần (A B) cách nhiệt dịch chuyển Biết bên có chiều dài 30 cm nhiệt độ khí bình 27 o C , xác định khoảng dịch chuyển cách nhiệt nung nóng tồn phần A thêm 10o C A cm B cm C cm D cm Lời giải: Gọi h chiều cao bình, y chiều rộng bình, x khoảng vách ngăn dịch chuyển Phần A: Trạng thái 1: V0  h y , p , T0 = 300 K Trạng thái 2: V2A  h    x  y , p 2A , T2A = 310 K Theo phương trình trạng thái: p h y p 2A h    x  y  (1) 300 310 Phần B: Trạng thái 1: V0  h y , p , T0 = 300 K Trạng thái 2: V2B  h    x  y , p 2B , T2B = 290 K p h y p 2B h    x  y  (2) 300 290 Để vách ngăn nằm cân sau nung nóng bên làm lạnh bên áp suất phần A phần B sau nung nóng phải  p 2A  p 2B (3) Từ (1), (2) (3)  x = cm Chọn A Theo phương trình trạng thái: Ví dụ 5: Một ống thủy tinh đầu kín, chứa lượng khí Ấn miệng ống thẳng đứng vào chậu thủy ngân, chiều cao ống lại 10 cm Ở 0o C mực thủy ngân ống cao chậu cm Hỏi phải tăng nhiệt độ lên để mực thủy ngân ống chậu Biết áp suất khí p = 750 mmHg Mực thủy ngân chậu dâng lên không đáng kể A 585 K B 549 K C 630 K D 789 K Lời giải: L = 10 cm = 100 mm, h = cm = 50 mm Ban đầu khí ống có: V1  S  L  h  = 50S, p1  p  h = 700 mmHg, T1  273 K Khi nhiệt độ tăng lên: V2  SL =100S, p  p = 750 mmHg, T2 pV p V Áp dụng phương trình trạng thái khí lí tưởng: 1  2 T1 T2 700.50 750.100   T2 = 585 K Chọn A 273 T2 Ví dụ 6: Một xilanh kín chia làm phần, phần dài 52 cm ngăn cách pittong cách nhiệt Mỗi phần chứa lượng khí giống 27 o C , 750 mmHg Khi nung nóng phần thêm 50o pittong dịch chuyển đoạn bao nhiêu? A cm B cm C cm D cm Lời giải: Gọi độ dịch chuyển pít-tơng x Ban đầu, khí phần xi lanh tích V  52S , áp suất p = 750 mmHg, nhiệt độ T = 300 K Sau nung: Phần khí bị nung: V1  S  52  x  , p1 , T1 = 350 K Phần khí khơng bị nung: V2  S  52  x  , p  p1 , T2 = 300 K Vì lượng khí phần xilanh giống nhau, p1  p nên V1 T1 52  x 350     x = cm Chọn B V2 T2 52  x 300 Ví dụ 7: Hai bình chứa lượng khí nối với ống nằm ngang tiết diện 0,4 cm , ngăn cách giọt thủy ngân suốt Ban đầu phần có nhiệt độ 27 o C , thể tích 0,3 lít Tính khoảng dịch chuyển giọt thủy ngân nhiệt độ bình I tăng thêm 2o C , bình II giảm 2o C Coi bình dãn nở không đáng kể A cm B cm C cm D cm Lời giải: Ban đầu, khí phần xi lanh tích V = 0,3  , áp suất p, nhiệt độ T = 300 K Khi nhiệt độ bình thay đổi thì: Khí bình I có : V1  V  Sx , p1 , T1 = T + Khí bình II có: V2  V  Sx , p  p1 , T2 = T - V T 302 Vì khí bình giống nhau, áp suất khí bình khí cân nên   (1) V1 T1 298 Lại có: V1  V2  2V  0, (2) Từ (1) (2)  V1 = 0,298  , V2 = 0,302   x V1  V 0,302.103  0,3.103   0, 05 m = cm Chọn D S 0, 4.104 ĐÂY LÀ FILE NHỎ TRONG GÓI TÀI LIỆU CHUYÊN ĐỀ VẬT LÝ 10 ĐẦY ĐỦ SOẠN BỞI GIÁO VIÊN ĐẶNG VIỆT HÙNG FILE WORD ĐỂ ĐĂNG KÝ TRỌN BỘ VUI LÒNG VÀO LINK SAU https://tailieuchuan.vn/document/a963/chuyen-de-vat-ly-10-soan-boi-giao-viendang-viet-hung-ban-word.html ... suất khí p = 750 mmHg Mực thủy ngân chậu dâng lên không đáng kể A 58 5 K B 54 9 K C 630 K D 789 K Lời giải: L = 10 cm = 100 mm, h = cm = 50 mm Ban đầu khí ống có: V1  S  L  h  = 50 S, p1  p ... 700 mmHg, T1  273 K Khi nhiệt độ tăng lên: V2  SL =100S, p  p = 750 mmHg, T2 pV p V Áp dụng phương trình trạng thái khí lí tưởng: 1  2 T1 T2 700 .50 750 .100   T2 = 58 5 K Chọn A 273 T2 Ví... chiều cao 50 cm Tính nhiệt độ khí bên bình A 342 ,5 K B 69 K C 354 K D 324 K Lời giải: Trạng thái 1: T1 = 293 K , p1 = 1,013 1 05 Pa, V1 = 1 S F Trạng thái 2: T2 , p  p1   1, 421.1 05 Pa, V2