Vật lý 10 chương 5 đáp án

CHUONG 5: CHAT KHI BAI 1: CAU TAO CHAT - THUYET DONG HOC PHAN TỬ HUONG DAN GIẢI Câu 2: Ở điều kiện chuẩn số phan tử trong mot don vi thể tích của các chất khí khác nhau là như nh

CHUONG 5: CHAT KHI

BAI 1: CAU TAO CHAT - THUYET DONG HOC PHAN TỬ

HUONG DAN GIẢI

Câu 2: Ở điều kiện chuẩn số phan tử trong mot don vi thể tích của các chất khí khác nhau là như nhau

Câu 3: Số phân tử hay nguyên tử chứa trong 1 mol của mọi chất đều có cùng giá trị, gọi là số A-vô-ga-đrô Trong 1óg khí ôxi chỉ chứa 0,5 mol chất

Cau 5: S6 phan tu: N=n.N, = 73° 02.102 =3,34.10

Câu 8: Lực tương tác giữa các phân tử rất yếu nên các phân tử chuyên động hoàn toàn hỗn loạn và chuyên động

không ngừng, các phân tử chuyển động càng nhanh thì nhiệt độ của vật càng cao Đối với khí lí tưởng, khi đó các phân tử được coi là chất điểm, chỉ tương tác khi va chạm với nhau

Câu 9: Lực hút hay lực đây giữa các phân tử phụ thuộc vào khoảng cách giữa các phân tử (gần hay xa nhau)

Càng gần nhau thì lực hút yếu hơn lực đây và ngược lại

Câu 10: Chất khí trong đó các phân tử được coi là các chất điểm (khối lượng có thể bỏ qua) và chỉ tương tác

khi va chạm được gọi là khí lý tưởng Thê tích của một chất khí chính là thể tích của bình chứa chất khí đó

Câu 13: Chất lỏng có thể tích riêng xác định

Câu 14: Khối lượng riêng của bạc, vàng, nhôm, graphit lần lượt là 10,5 g/cm?; 19,3 g/cm; 2,7 g/cm?; 1,6

g/cm

Suy ra:

m,,, =5.10,5=52,5g, nén n,, =0,486 mol

Mang = 1.19,3=19,3g, nén n,,,, =0,098mol

mua„ = 10.2,7 = 27g, nén n,,,,, = Imol

Mg aprit = 1, 6.20 = 32g, NEN Ne wehic = 2,67mol

- Luong chất tỉ lệ thuận với số mol nên 20 cm? øraphit có lượng chất nhiều nhất

Câu 15:

- Số phân tử CO; hình thành theo phương trình phản ứng hoá học sau:

C+O, =CO,

_ 64

- $6 mol CO, : ng, = 6 = 2mol

- Số phân tử hay nguyên tử chứa trong I mol của mọi chất đều có cùng một giá trị là:

N, =6, 02.107 mol

- Vay 2 mol CO: c6 chứa: 2.6,02.1023 = 12,04.1023 phân tử

Câu 16: 1 mol H; có khối lượng phân tử là M = 2g, 1 mol H› có số phân tử là NÑ, =6,02.10mol ˆ

1

Suy ra một phân tử H, có khối lượng: m,, =

BÀI 2: CÁC ĐĂNG QUÁ TRÌNH

Dang 1: Quá trình dang nhiệt Định luật Bôi-lơ - Ma-ri-ốt

2

HUONG DAN GIẢI

Câu 1: Theo định luật Bôi-lơ - Ma-ri-ốt cho quá trình đăng nhiệt: pV = const thì khi thé tích giảm 2 lần kéo theo áp suất phải tăng 2 lần (p và V tỉ lệ nghịch với nhau)

V9

p, =150kPa

Ap =p, —p, =50kPa Câu 6: Công thức tính áp suất tại độ sâu h: p=p, +pgh (p khối lượng riêng của chất lỏng)

Khi đó tại đáy hỗ có áp suất: p,=p=p, +pgh; V,

Tại mặt thoáng chất long: p, =p, : V,

Theo bai ra: Pt = N2 15> p,=15p,

P Vv

Suy Ta: p, —P, =pgh > 1,5p, —p, =pgh > 0,5p, =pgh (1)

Thay số: p, = 750mmHg = 750.133,3=99975Pa va Py, = Ikg/lit = 1000kg/m';g =9,81m/s“ vào (1)

ta được: 0,5.99975 = 1000.9,61.h >hx~5,Im

Câu 7: Mi = Po, 10000 2 sy = 2(lit)

V, p, 50000 10

Cau 8:

- Mỗi lần bơm thể tích không khí vào bóng là V_= s.h = 0,3 (lít)

- Gọi n là số lần bơm thì thể tích V, =n.V, là thể tích cần đưa vào bóng ở áp suất p, =p,

Theo bai ra, tac6: p, =3p, va V2 = 2,5 (lit)

Theo dinh luat Béi-lo - Ma-ri-6t:

n.p,.V, =p,.V, >n= Po-Vo _ 3Pi-2,9 _ 25

PV, — P,-0,3

Vậy số lần cần bơm là 25 lân

Cau 9:

Vi quá trình là đăng nhiệt, nên ta áp dụng định luật Bôi-lơ - Ma-ri-Ốt cho hai trạng thái khí (1) va (2): P.V, =p;V, —=1.V, =25.20— V, =500 (ít)

Câu 10: Thể tích khí hidrơ ở điều kiện tiêu chuẩn: V, =n.22,4 =—.22,4 = 33,6 (lit)

u

Vì đây là quá trình đăng nhiệt, nên ta áp dụng định luật Bơi-lơ - Ma-ri-6t cho hai trang thai trén:

P,V, =P, V, 2 1.33,6 =2.V, > V, =16,8 (it)

Cau 11:

Gọi n là số lần bơm đề đưa khơng khí vảo ruột xe

Vậy thể tích khơng khí cần đưa vào ruột xe là V, =nV, =80n cm’

Và áp suất p, = latm

Áp suất p„ sau khi bơm là: p„ = ng =2.10°Pa = 2atm và thể tích V, = 2000cm

Vì quá trình bơm là đăng nhiét nén: p,V, = p,.V, <>80n = 2000.2 >n =50

Vậy số lần cần bơm là 50 lân

Câu 12: Khối lượng khí bị giam trong bình kín

Mở nút bình, do áp suất khí quyền nhỏ hơn áp suất trong bình nên khí tràn ra ngồi đến khi cân băng áp

suất Nên p, = 3atm,p, = Pu„ = latm

Khí đã chuyền trạng thái trong điều kiện nhiệt độ khơng đổi T, =T,

Do đĩ áp dụng định luật Bợ-lơ - Ma-ri-ỗt: p,V, =p„V; — V, = PM 30 (lit)

P2

Câu 13: Gọi áp suất riêng phần của mỗi khí trong hỗn hợp khí 2 bình thơng nhau là P.:P,

Do quá trình biến đổi là đăng nhiệt, ta áp dụng định luật Bơi-lơ - Ma-ri-ốt cho khí trong mỗi bình khi

chúng chiêm thê tích của cả hai bình:

PV, =P (V.+V,)—p 1T V.+V,

p,V, =P ;(V, +V,)>p 2— V.+V,

Đối với bình thơng nhau, áp suất hỗn hợp khí: p=p',+p'; = PM +P2V2 _ 1,43atm

Vị+V,

Dạng 2: Quá trình đẳng tích Định luật Sác-lơ

HUONG DAN GIAI

Câu 1: Quá trình đăng tích, T = const > p ~ T

Câu 2: Làm lạnh một lượng khí tức là nhiệt độ tuyệt đối giảm, đối với quá trình đăng tích thì áp suất giảm, số

phân tử khí trong một đơn vi thé tích giảm theo nhiệt độ tuân theo cơng thức p = nKT

3

Câu 3: Quá trình đăng tích:

Câu 4: Khí đựng trong bình kín nên áp dụng được quá trình đăng tích:

Pi = Po => Pp, = I, = 1504273 | = 1,13atm

Câu 5: Ðun nóng khí trong bình kín (đắng tích) khối lượng và khối lượng riêng của khí không đổi

Câu 6: Do p và T tỉ lệ thuận với nhau nên trong hệ tọa độ (p, T) đường đắng tích sẽ là đường thăng đi qua gốc

tọa độ

Câu 7: Nhiệt độ Ken - vin (K) và nhiệt độ Xen-xi-út (°C) liên hệ với nhau: T' = t + 273

^ ‘ oo 2 ca p, Pp T 273+273

Cau 9: Ap dung qua trinh dang tich: T = T, >p,= TP =—3—

Câu 10: Áp dụng quá trình đẳng tích: Áp suất tăng 3 lần thì nhiệt độ tuyệt đối tăng 3 lần tức là

T, =3T, >t, +273 =3(t, +273) >t, =546°C

Câu 11: Áp dụng quá trình đẳng tích: PoP _, P= ty = 12/12 15 = 20atm

Câu 12: Khí dựng trong bình dẫn nở nhiệt kém coi như áp dụng được quá trình đăng tích nên thể tích của khí

băng thể tích của bình

.5= l0atm

Dạng 3: Phương trình trạng thái của khí lí tưởng

HUONG DAN GIẢI

Câu 1: Quá trình đăng áp tương ứng với quá trình biến đổi có áp suất không đổi, tức là chỉ còn mối liên hệ giữa

V va T Khi do V tỉ lệ thuận với T

Câu 2: Áp suất không đổi áp dụng quá trình đăng áp:

M —M — v => v- 52612 I0—15 (0 T1 1 T1, 273+2/3

mm

z » T

Câu 3: Áp dụng quá trình đẳng áp: -L=->—>PL= Ðz — ÐL- 1; - 42‡2Ö _|

T TT, T T p, Tị 27+273

p, =5.10°Pa

C4u 6: Trang thai 1: { V, = 0,05m°

T, =37+273=310K

p, =1,05.10°Pa

Trang thai 2: , V, =n.V, + 0,05 = n.0,01+0,05

T, =12+273 = 285K Giải thích: khi bơm hết n quả bóng thì thể tích 0 trang thai 2 sẽ là tổng thể tích của n quả bóng + thê tích của bình (vì chât khí có tính chât bành trướng, áp suât của bình băng với áp suât khí quyên)

Câu 7: Áp dụng công thức:

PLY, — P2V> — 750.40 720.V,

1, 1 27+273 174+273

pV, — p,V> — 1.2 _ (15+1).0,2

T TT, 27+273 ~ t,+273

p, =latm

Câu 9: Trạng thái 1: ; V, =1000.4.10°m?* +3m° = 7m°

T, = 27+273=300K

(vì ở trạng thái ban đâu thể tích = tổng thể tích khí cần bơm vảo (tức là sau 1000 lần bơm) + thê tích ban đầu của bình)

p;=?

Trạng thái 2: 4 V, =3m”

T, =42+273=315K

PLY, — p;V; — 1.7 — p;-3 —

p = D a Pp — 2n_- D T,

Câu 10: Ta có: PiMi _ P2V2 _, = 2 _Pi_ _ _Pa >p,=2.—p,

1, 1, 1, 1, D,T, D,T, Pp 1 T,

Cau 11:

HY

i tì ⁄¿

Hf

Hf

H tt Ï

Hình ảnh trên là trước và sau khi nung nóng và làm lạnh hai phần của xilanh

Ban đâu hai phần có các thông số trạng thái p, V, T giống hệt nhau, sau khi làm thao tác nung nóng và làm lạnh hai phân thì ta có:

MiNi

TT) ViVi, SG0+x) S(0-x)

Vv, VT, TY 27+l0+273 27-10+273

T1, Tỷ

Câu 12: Ta chỉ nghiên cứu chất khí với một lượng không đổi; xét sự thay đổi trạng thái của 60% lượng khí còn lai

Trạng thái 1: T, = 273+15 = 288K; V, = <3 ấp suất p,

Trang thai 2: T, =273+8=281K;V, =V; áp suất p, (thể tích băng với thể tích của bình)

Phương trình trạng thái cho: PM — PoVo — Pi _ TV _ 288.10 ^~

TT, p, T,V 2816 1,7

Vậy áp suất giảm 1,7 lần

Câu 13:

Khi chưa mở nút: Không khí có thể tích tỉ lệ với ý, áp suất pạ=10cemH,O, nhiệt độ

Tạ =227+273= 500K

Khi mở nút: Không khí có nhiệt độ T = 27 + 273 = 300K, mực nước trong ống cao hơn mặt thoáng x

(cm) do đó thê tích tỉ lệ với (£—~h—x)=(40— x), áp suất p= pạ —X

Từ phương trình trạng thái ta có: Pof _ (Po =x)(40= x) (1) T, T

Thay giá trị của pạ.£, T,,T vao (1) ta duge: x = 9,7cm (ta loại nghiệm x = 1030,3 cm do x > @)