CHƯƠNG VI: CHẤT KHÍ CHỦ ĐỀ 1: Q TRÌNH ĐẲNG NHIỆT ĐỊNH LUẬT BÔILƠ – MARIOT A Phương pháp giải tốn định luật Bơi-lơ – Ma-ri-ot - Liệt kê hai trạng thái 1( p1, V1) trạng thái ( p2, V2) - Sử dụng định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ot p1V1 = p2V2 Chú ý: tìm p V1, V2 đơn vị ngược lại * Một số đơn vị đo áp suất: 1N/m2 = 1Pa 1at = 9,81.104 Pa 1atm = 1,031.105 Pa 1mmHg = 133Pa = 1torr B BÀI TẬP VẬN DỤNG Bài 1: Nén khí đẳng nhiệt từ thể tích 9(l) đến thể tích (l) thấy áp suất tăng lên lượng ∆p = 40kPa Hỏi áp suất ban đầu khí bao nhiêu? Giải - Gọi p1 áp suất khí ứng với V1 = (l) - Gọi p2 áp suất ứng với p2 = p1 + ∆p - Theo định luật luật Bôi-lơ – Ma-ri-ot p1V1 = p2V2 ⇔ 9p1 = 6.( p1 + ∆p) ⇒ p1 = 2.∆p = 2.40 = 80kPa Bài 2: Xi lanh ống bơm hình trụ có diện tích 10cm2, chiều cao 30 cm, dùng để nén khơng khí vào bóng tích 2,5 (l) Hỏi phải bơm lần để áp suất bóng gấp lần áp suất khí quyển, coi bóng trước bơm khơng có khơng khí nhiệt độ khơng khí khơng đổi bơm Giải - Mỗi lần bom thể tích khơng khí vào bóng Vo = s.h = 0,3 (l) - Gọi n số lần bơm thể tích V1 = n.Vo thể tích cần đưa vào bóng áp suất p1 = po Theo ra, ta có : p2 = 3p1 V2 = 2,5 (l) p2.V2 3p1.2,5 = = 25 Theo định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ot n.p1.Vo = p2.V2 ⇒ n = p1.Vo p1.0,3 Vậy số lần cần bơm 25 lần Bài 3: Người ta điều chế khí hidro chứa vào bình lớn áp suất 1atm nhiệt độ 20 oC Tính thể tích khí phải lấy từ bình lớn để nạp vào bình nhỏ tích 20lít áp suất 25atm Coi trình đẳng nhiệt Giải Trạng thái 1: V1 =?; p1 = 1atm; Trạng thái 2: V2 = 20l; p2 = 25atm Vì trình đẳng nhiệt, nên ta áp dụng định luật Boyle – Mariotte cho hai trạng thái khí (1) (2): p1V1 = p2V2 => 1.V1 = 25.20 => V1 = 500lít Bài 4: Người ta biến đổi đẳng nhiệt 3g khí hidro điều kiện chuẩn (p o=1atm To= 273oC) đến áp suất 2atm Tìm thể tích lượng khí sau biến đổi Giải m +Thể tích khí hidro điều kiện tiêu chuẩn: Vo = n.22,4 = 22,4 = 33,6 (lít) µ Trạng thái đầu: po = 1atm; Vo = 33,6 lít; Trạng thái sau: p = 2atm; V = ? Vì trình đẳng nhiệt, nên ta áp dụng định luật Boyle – Mariotte cho hai trạng thái trên: pV = poVo 2.V = 1.33,6 => V= 16,8lít Bài 5: Mỗi lần bom đưa V o = 80 cm3 khơng khí vào ruột xe Sau bom diện tích tiếp xúc với mặt đường 30cm2, thể tích ruột xe sau bom 2000cm3, áp suất khí 1atm, trọng lượng xe 600N Tính số lần phải bom ( coi nhiệt độ khơng đổi q trình bom) Giải - Gọi n số lần bom để đưa khơng khí vào ruột xe Vậy thể tích khơng khí cần đưa vào ruột xe V1 = nVo = 80n cm3 áp suất p1 = 1atm 600 = 2.105 Pa = 2atmvà thể tích V2 = 2000cm3 Áp suất p2 sau bơm p2 = 0,003 = p2.V2 ⇔ 80n = 2000.2 ⇒ n = 50 Vậy số lần cần bom 50 lần Vì trình bơm đẳng nhiệt nên : pV 1 Trẻ mà khơng học, lớn biết làm ? CHỦ ĐỀ 1: QUÁ TRÌNH ĐẲNG NHIỆT ĐỊNH LUẬT BÔILƠ – MARIOT Câu hỏi 1: Khi thở dung tích phổi 2,4 lít áp suất khơng khí phổi 101,7.10 3Pa Khi hít vào áp suất phổi 101,01.103Pa Coi nhiệt độ phổi khơng đổi, dung tích phổi hít vào bằng: A 2,416 lít B 2,384 lít C 2,4 lít D 1,327 lít Câu hỏi 2: Một bình tích 5,6 lít chứa 0,5 mol khí 00C, áp suất bình là: A atm B 2atm C 4atm D 0,5atm Câu hỏi Nén đẳng nhiệt khối khí xác định từ 12 lít đến lít áp suất tăng lên lần: A B C D áp suất không đổi Câu hỏi 4: Dùng ống bơm bơm bong bị xẹp, lần bơm đẩy 50cm khơng khí áp suất atm vào bóng Sau 60 lần bơm bóng có dung tích lít, coi q trình bơm nhiệt độ khơng đổi, áp suất khí bóng sau bơm là: A 1,25 atm B 1,5 atm C atm D 2,5 atm Câu hỏi 5: Một khối khí lí tưởng xác định có áp suất atm làm tăng áp suất đến atm nhiệt độ khơng đổi thể tích biến đổi lượng lít Thể tích ban đầu khối khí là: A lít B lít C 12 lít D 16 lít Câu hỏi 6: Để bơm đầy khí cầu đến thể tích 100m có áp suất 0,1atm nhiệt độ khơng đổi người ta dùng ống khí hêli tích 50 lít áp suất 100atm Số ống khí hêli cần để bơm khí cầu bằng: A B C D Câu hỏi 7: Một khối khí đặt điều kiện nhiệt độ khơng đổi có biến V(m3) thiên thể tích theo áp suất hình vẽ Khi áp suất có giá trị 0,5kN/m2 thể tích khối khí bằng: A 3,6m3 B 4,8m3 C 7,2m3 D 14,4m32,4 0 0,5 Câu hỏi 8: Ở điều kiện tiêu chuẩn: mol khí C có áp suất 1atm thể tích 22,4 lít Hỏi bình2) có p(kN/m dung tích lít chứa 0,5 mol khí nhiệt độ C có áp suất bao nhiêu: A 1,12 atm B 2,04 atm C 2,24 atm D 2,56 atm Câu hỏi 9: Nén khí đẳng nhiệt từ thể tích 10 lít đến thể tích lít áp suất khí tăng lên lần: A 2,5 lần B lần C 1,5 lần D lần Câu hỏi 10: Nén khí đẳng nhiệt từ thể tích lít đến thể tích lít áp suất tăng lượng Δp = 50kPa Áp suất ban đầu khí là: A 40kPa B 60kPa C 80kPa D 100kPa Câu hỏi 11: Nếu áp suất lượng khí lí tưởng xác định biến đổi 2.10 5Pa thể tích biến đổi lít Nếu áp suất lượng khí biến đổi 5.10 5Pa thể tích biến đổi lít Biết nhiệt độ khơng đổi q trình Áp suất thể tích ban đầu khí là: A 2.105Pa, lít B 4.105Pa, lít C 4.105Pa, 12 lít D 2.105Pa, 12 lít 23 Câu hỏi 12: Một bình kín đựng khí Heli chứa N = 1,505.10 ngun tử khí Heli 00C có áp suất bình atm Thể tích bình đựng khí là: A 5,6 lít B 11,2 lít C 22,4 lít D 28 lít Câu hỏi 13: Một bọt khí tích 1,5cm tạo từ khoang tàu ngầm lặn độ sâu 100m mực nước biển Hỏi bọt khí lên mặt nước tích bao nhiêu? Giả sử nhiệt độ bọt khí khơng đổi, biết khối lượng riêng nước biển 10 3kg/m3, áp suất khí p0 = 105Pa g = 10m/s2 l A 15cm3 B 15,5cm3 C 16cm3 D 16,5cm3 Câu hỏi 14*: Một ống thủy tinh úp vào chậu thủy ngân hình vẽ làm cột h khơng khí bị nhốt phần đáy có chiều dài l = 56mm, làm cột thủy ngân dâng lên h = 748mmHg, áp suất khí 768 mmHg Thay đổi áp suất khí làm cột thủy ngân tụt xuống, coi nhiệt độ khơng đổi, tìm áp suất khí cột thủy ngân dâng lên h’ = 734mmHg: A 760mmHg B 756mmHg C 750mmHg D 746mmHg Câu hỏi 15: Một ống thủy tinh tiết diện S, đầu kín đầu hở, chứa cột l2 thủy ngân dài h = 16cm Khi đặt ống thẳng đứng, đầu hở chiều dài cột h khơng khí l1 = 15cm, áp suất khí p0 = 76 cmHg Khi đặt ống thủy tinh h thẳng đứng đầu hở cột khơng khí ống có chiều dài l2 bằng: l1 A 20cm B 23cm C 30cm D 32cm Trẻ mà khơng học, lớn biết làm ? Câu hỏi 16: Một ống thủy tinh tiết diện S, đầu kín đầu hở, chứa cột thủy ngân dài h = 16cm Khi đặt ống thẳng đứng, đầu hở chiều dài cột khơng khí l1 = 15cm, áp suất khí p0 = 76 cmHg Khi đặt ống thủy tinh nghiêng góc α = 30 phương thẳng đứng, đầu hở chiều cao cột khơng khí ống bằng: A 14cm B 16cm C 20cm D 22cm Câu hỏi 17*: Trong trình đẳng nhiệt lượng khí định, mật độ phân tử khí( số phân tử khí đơn vị thể tích) thay đổi nào? A Ln khơng đổi B tăng tỉ lệ thuận với áp suất C giảm tỉ lệ nghịch với áp suất D chưa đủ kiện để kết luận Câu hỏi 18: Một lượng khơng khí bị giam ống thủy tinh nằm ngang h l0 h cột thủy ngân có chiều dài h (mmHg) hình vẽ, phần cột khí p0 bị giam ống có chiều dài l0, p0 áp suất khí có đơn vị mmHg l’ Dựng ống thẳng đứng, miệng ống hướng lên chiều dài cột khí ống là: A l’ = B l’ = C l’ = D l’ = Câu hỏi 19: Một lượng khơng khí bị giam ống thủy tinh nằm ngang cột thủy ngân có chiều dài h (mmHg), phần cột khí bị giam ống có chiều dài l0, p0 áp suất khí có đơn vị mmHg Dựng ống thẳng đứng, miệng ống hướng xuống dưới, giả sử thủy ngân không chảy khỏi ống chiều dài cột khí ống là: A l’ = B l’ = C l’ = D l’ = Câu hỏi 20: Một lượng khơng khí bị giam ống thủy tinh nằm ngang cột thủy ngân có chiều dài h (mmHg), phần cột khí bị giam ống có chiều dài l0, p0 áp suất khí có đơn vị mmHg Đặt ống nghiêng góc α = 600 so với phương thẳng đứng, miệng ống hướng xuống, giả sử thủy ngân khơng chảy ngồi chiều dài cột khí ống là: A l’ = B l’ = C l’ = h p0 l0 B 15cm h α D l’ = 40cm Câu hỏi 21: Ống thủy tinh dài 60cm đặt thẳng đứng đầu hở trên, đầu kín Một cột khơng khí cao 20cm bị giam ống cột thủy ngân cao 40cm Biết áp suất khí 80cmHg, lật ngược ống lại để đầu kín trên, đầu hở dưới, coi nhiệt độ không đổi, phần thủy ngân bị chảy ngồi Hỏi thủy ngân cịn lại ống có độ cao ? A 10cm l’ C 20cm 20cm h’ D 25cm Câu hỏi 22*: Ống thủy tinh đặt thẳng đứng đầu hở trên, đầu kín Một cột khơng khí cao 20cm bị giam ống cột thủy ngân cao 40cm Biết áp suất khí 80cmHg, lật ngược ống lại để đầu kín trên, đầu hở dưới, coi nhiệt độ không đổi, muốn lượng thủy ngân ban đầu không chảy ngồi chiều dài tối thiểu ống phải ? A 80cm B 90cm C 100cm D 120cm Câu hỏi 23*: Một hồ nước có độ sâu h tính theo m, nhiệt độ nước nơi Một bọt khí đáy hồ lên mặt hồ thể tích tăng lên lần? Biết p áp suất khí tính theo Pa, ρ khối lượng riêng nước tính theo kg/m3: A lần B (p0 + ρgh) lần C lần D lần Câu hỏi 24: Ở mặt hồ, áp suất khí p0 = 105Pa Một bọt khí đáy hồ sâu 5m p lên mặt nước thể tích bọt khí tăng lên lần, giả sử nhiệt độ đáy hồ mặt hồ nhau, khối lượng riêng nước 103kg/m3, g = 9,8m/s2: A 2,98 lần B 1,49 lần C 1,8 lần D lần T Trẻ mà khơng học, lớn biết làm ? T1 V Câu hỏi 25: Đồ thị biểu diễn hai đường đẳng nhiệt lượng khí lí tưởng biểu diễn hình vẽ Mối quan hệ nhiệt độ hai đường đẳng nhiệt là: A T2 > T1 B T2 = T1 C T2 < T1 D T2 ≤ T1 Câu hỏi 26*: Một lượng khơng khí tích 240cm3 bị giam xilanh có pít – tơng đóng kín hình vẽ, diện tích pít – tơng 24cm2, áp suất khí xilanh áp suất ngồi 100kPa Cần lực để dịch chuyển pít – tông sang phải 2cm ? Bỏ qua ma sát, coi trình đẳng nhiệt A 20N B 60N C 40N D 80N Câu hỏi 27: Một xilanh chứa khối khí, pít - tơng cách đáy xilanh khoảng 15cm Hỏi phải đẩy pít – tông theo chiều nào, đoạn để áp suất khí xilanh tăng gấp lần? Coi nhiệt độ khí khơng đổi q trình trên: A Sang phải 5cm B sang trái 5cm C sang phải 10cm D sang trái 10cm Câu hỏi 28*: Một lượng khơng khí tích 240cm3 bị giam xilanh có pít – tơng đóng kín hình vẽ, diện tích pít – tơng 24cm2, áp suất khí xilanh áp suất ngồi 100kPa Cần lực để dịch chuyển pít – tông sang trái 2cm ? Bỏ qua ma sát, coi trình đẳng nhiệt A 60N B 40N C 20N D 10N Câu hỏi 29: Đồ thị sau biểu diễn định luật Bôilơ – Mariốt lượng khí xác định hai nhiệt độ khác với T2 > T1? p p T1 T2 T1 V p T2 0 T T V Câu hỏi 30: Số Avôgađrô NA có giá trị đượcVxác định bởi: T2 T1 T D C B A A Số phân tử chứa 22,4 lít khí Hiđrơ B Số phân tử chứa 18g nước lỏng C, Số phân tử chứa 12g cácbon chất hữu D Cả A, B, C Câu hỏi 31: Cặp số liệu sau chất giúp ta tính giá trị số Avôgađrô? A Khối lượng riêng khối lượng mol B B Khối lượng mol thể tích phân tử C Khối lượng mol khối lượng phân tử D Cả cách A, B, C Câu hỏi 32: Các phân tử khí lí tưởng có tính chất sau đây: A Như chất điểm, chuyển động không ngừng B Như chất điểm, tương tác hút đẩy với C Chuyển động không ngừng, tương tác hút đẩy với D Như chất điểm, chuyển động không ngừng, tương tác hút đẩy với Câu hỏi 33: Các phân tử khí áp suất thấp nhiệt độ tiêu chuẩn có tính chất nào? A Như chất điểm, chuyển động không ngừng B Như chất điểm, tương tác hút đẩy với C Chuyển động không ngừng, tương tác hút đẩy với D Như chất điểm, chuyển động không ngừng, tương tác hút đẩy với Câu hỏi 34: Các phân tử chất rắn chất lỏng có tính chất sau đây: A Như chất điểm, chuyển động không ngừng B Như chất điểm, tương tác hút đẩy với C Chuyển động không ngừng, tương tác hút đẩy với D Như chất điểm, chuyển động không ngừng, tương tác hút đẩy với Trẻ mà khơng học, lớn biết làm ? T Câu hỏi 35: Theo thuyết động học phân tử phân tử vật chất chuyển động khơng ngừng Thuyết áp dụng cho: A Chất khí B chất lỏng C chất khí chất lỏng D chất khí, chất lỏng chất rắn Câu hỏi 36: Các tính chất sau phân tử chất khí? A Dao động quanh vị trí cân B Luôn tương tác với phân tử khác C.Chuyển động nhanh nhiệt độ cao D Cả A, B, C Câu hỏi 37: Đồ thị sau biểu diễn định luật Bôilơ – Mariôt: p p p p 0 38: Đồ thị sau biểu Câu hỏi diễn 1/Vđịnh luật Bôilơ – Mariôt: 1/V 1/V A B V V 39: Đồ thị sau biểu diễn định luật Bôilơ Câu hỏi – Mariôt: T T T B A T D C V p V 1/V D C V V D Cả A, B, C 0 diễn định luật Bôilơ Câu hỏi0 40: Đồ thịpnào sau biểu – Mariôt: 1/p 1/V pV B p A A Câu Đáp án Câu Đáp án Câu Đáp án Câu Đáp án 1/V A 11 D 21 C 31 D B B 12 D 22 C 32 A B 13 C 23 C 33 A V C V D 14 B 24 C 34 C C Đáp án B 15 C 25 C 35 B B 16 D 26 C 36 A Trẻ mà khơng học, lớn biết làm ? D Cả A, B, C A 19 A 29 D 39 A 10 A 20 B 30 A 40 B T B 17 D 27 A 37 D C 18 B 28 B 38 B ...CHỦ ĐỀ 1: QUÁ TRÌNH ĐẲNG NHIỆT ĐỊNH LUẬT BÔILƠ – MARIOT Câu hỏi 1: Khi thở dung tích phổi 2,4 lít áp suất khơng khí phổi 10 1,7 .10 3Pa Khi hít vào áp suất phổi 10 1, 01. 103Pa Coi nhiệt... Áp suất thể tích ban đầu khí là: A 2 .10 5Pa, lít B 4 .10 5Pa, lít C 4 .10 5Pa, 12 lít D 2 .10 5Pa, 12 lít 23 Câu hỏi 12 : Một bình kín đựng khí Heli chứa N = 1, 505 .10 ngun tử khí Heli 00C có áp suất bình... V p V 1/ V D C V V D Cả A, B, C 0 diễn định luật Bôilơ Câu hỏi0 40: Đồ thịpnào sau biểu – Mariôt: 1/ p 1/ V pV B p A A Câu Đáp án Câu Đáp án Câu Đáp án Câu Đáp án 1/ V A 11 D 21 C 31 D B B 12 D 22