Vật lý 10 chương 5 đề bài

CHƯƠNG CHÁT KHÍ BAI CAU TAO CHAT — THUYET DONG HOC PHAN TU MUC TIEU Trình bày cấu trúc tính chất chất khí Trình bày đặc điểm câu tạo chất khí, chất lỏng, chất ran Trình bày nội dung thuyết động học phân tử chất khí Viết cơng thức tính số mol lượng chất Vận dụng kiến thức lí thuyết dé giải tập liên quan I LY THUYET TRỌNG TÂM Cấu trúc tính chất chất khí - * Các chất cấu tạo từ hạt riêng biệt gọi nguyên tử, phan tử, nguyên tử, phân tử chuyển hỗn độn không ngừng động * Khi đựng bình kín, chất khí chiếm tồn dung tích bình chứa - ta nói chất khí có tính bành trướng * Chất khí dễ nén, tăng áp suất tác dụng lên lượng khí thể tích chất khí giảm đáng kẻ * Chất khí có khối lượng riêng nhỏ chất rắn va chat lỏng Lực tương tác phần tử Các nguyên tử phân tử đồng thời hút khoảng cách nhỏ nhau, khoảng cách khoảng cách ngun tử phân kích thước chúng coi khơng có tương AS Z Cac thé ran, long, fe va day nhau, lớn hút nhau, tử lớn so với tác với — Trong chất khí (hơi), nguyên tử phản ° từ xếp xa = a a BA , - Thể khí Ư thể khí phân tử xa nhau, lực tương tác ` phn tir rat yeu va chất khí ln chiêm bình chứa, khơng có hình dạng thê tích xác định, có thê nén dê dàng ` Trong chất rắn, nguyên tử phân tử xếp gần long chất YC? rà th sa lòng, ¿*„ 2/ tử nhỏ chất Chat khí phân tử coi chất điểm (khoảng NNENN cách nguyên tử phân tử lớn so với kích thước chúng) coi chúng không tương tác với nhau, tương tác va chạm gọi khí lý tưởng - Thể rắn: Các phân tử chất răn gân xếp theo trật tự định nên lực tương tác nguyên tử, phân tử mạnh Vi nên nguyên tử, phân tử tích hình dạng xác định - Thể lỏng: Thể long coi trung gian thể răn thể khí nên lực tương tác nguyên tử, phân tử nhỏ lực tương tác chất răn, lớn chất khí Vì chất lỏng tích xác định chưa có hình dạng ồn định chất rắn Thuyết động học phân tử chất khí * Chất khí bao gồm phân tử, kích thước phân tử nhỏ coi * Các phân tử khí chuyển động hỗn loạn không ngừng, chuyên động hướng ưu tiên gọi chuyên động nhiệt phân tử khí Khi nhiệt độ chuyên động nhanh * Khi chuyển động phân tử va chạm với với thành bình Khi thành bình gây áp st chât khí lên thành bình chứa chất điểm phụ thuộc vào nhiệt độ, khơng có cao nguyên tử, phân tử rât nhiều phân tử khí va chạm với Lượng chất mol Lượng chât chứa vật xác định theo sô phân tử hay nguyên tử chứa chât ây Lượng chât đo băng mol: Ï mol lượng chât sơ phân tử hay nguyên tử băng sô nguyên tử chứa 12g cacbon 12 Số A-vô-ga-đrô: N, = 6,02.107mol” Khối lượng mol kí hiệu là: I Ở điều kiện tiêu chuẩn (t, =0°C pạ = latm) thể tích mol khí bat ki déu bang V, = 22,4 lit LU Khoi lugng phan tt khi: m, = — A A £ As + A A m Sô mol chứa khôi lượng m chât: n=—— LU Số phân tử hay nguyên tử chứa khối lượng m chất: NÑ=n.Ñ A Il CAC DANG BAI TAP > Phuong phap giai Với câu hỏi lí thuyết, vận dụng lí thuyết để trả lời - Với tập tính số nguyên tử, số mol hay thê tích, áp dụng cơng thức tương ứng đê tính Chú ý: Ở điều kiện tiêu chuẩn (0°C, atm) mol khí có thê tích 22,4 lít (lit) Thể tích khí điều kiện tiêu chuẩn: V = 22,4.n Số mol: n=— đó: m khối lượng nguyên tử, M khối lượng mol nguyên tử Số nguyên tử phân tử chứa trong[ mol chât đêu có giá trỊ, gọi sơ A-vơ-gađrơ: N, =6,02.10mol` Vi dụ: Trong 1,8 gam nước có phân tử HO? Biệt khôi lượng mol phân tử nước 18 g/mol Biết số A-vô-ga-đrô N, = 6,02.107mol ˆ A 6,02.107 B 6,02.10” C 6,02.10Ẽ D 6,02.10% Hướng dẫn giải Số mol có =_"= M 1,8 g nước: Lễ = 0,1(mol) 18 Số phân tử: N=n.N, =0,1.6,02.10” = 6,02.10” Chọn A Số nguyên tử (phân tử) có khối lượng m » ^ k m cua mot chat: N = M N, > Vi du mau Ví dụ 1: Tính chất sau khơng phải phân tử chất khí? A Chuyên động khơng ngừng B Giữa phân tử có khoảng cách C Có lúc đứng yên, có lúc chuyển động D Chuyển động nhanh nhiệt độ chất khí cao Hướng dẫn giải Theo thuyết động học phân tử, phân tử chuyển động không ngừng, chuyển động nhanh nhiệt độ chất khí cao Chọn C Ví dụ 2: Một lượng khí có chứa 1,204.10? phân tử khí Thể tích lượng khí điêu kiện tiêu chuân băng bao nhiêu? Biệt sô A-vô-gađrô N, =6,02.102°moL` A 2,24 lit C 4,48 lit Hướng dẫn giải B 3,36 lit D 8,96 lit Chú ý: Thé tích khí điều kiện tiêu chuồn (0°C, latm): V =22,4.n Thể tích n mol khí điều kiện tiêu chuẩn 1a 22,4 n (lit) Do d6 muốn tính thể tích ta phải tính số mol Số mol khí: n= NLH N 6,02.10 23 =0,2(mol) Thê tích khí: V = 22,4.n = 4,48 (lít) Chọn C Ví dụ 3: Một bình kín chứa N=3,01.10” phan tir helli a) Tính khối lượng khí heli chứa bình b) Biết nhiệt độ khí 0°C áp suất khí bình I atm (1,013.105Pa) Hỏi thể tích bình bao nhiêu? Hướng dẫn giải a) Cu N, phân tử (nguyên tử) He có khối lượng g Mà N=3,01.107= = khối lượng He bình: m = = 2¢ b) Trong điều kiện nhiệt độ áp suât (đktc), thé tích mol He Vọ = 22.4 lít Vì lượng khí He bình 0,5 mol nên thê tích bình là: V=-°=I1,2 lít Ví dụ 4: Biết mol chứa 6,02.10” phân tử oxi Hỏi thể tích riêng Chú ý- thê tích 22,4 lit Coi cac phan tu oxi nhu nhitng qua cau ban kinh V= rr bình chứa lớn lần thể tích phân tử oxi Biết bình chứa có 10”m * The tich hình câu: Hướng dẫn giải * Đôi đơn vị: cxz1lrzAsa4, a LA CA  v2 Thé tích phân tử khí 6xi 1a TT 1¢=10°m Thể tích 6,02.107 phân tử khí oxi: V=6, 02.1052 mr =6, 02.1055 (t0) =2,52.10 “m' Thể tích bình chứa V'=22,4/=22,4dm' =22,4.10 ”mỉ Lg “ ' 22,4.10° Tỉ sơ thê tích bình chứa thê tích phân tử khí: v = “ah = 8888,9 lan V_ 252.10 Vậy thê tích bình chứa lớn gấp 8888,9 lần thê tích phân tử khí ơxi Ví dụ 5Š: Số phân tử chứa 1,2 kg khơng khí coi khơng khí có 22% khối lượng oxi 78% khơi lượng khí mơ A 250,9.10° phân tử B 250,9.10”! phân tử C 250,9.10 phân tử D 250,9.107° phan tu Hướng dẫn giải Khối lượng ôxi 1,2 kg không khí: Mo, = TH = 264 gam Khối lượng nitơ 1,2 kg khơng khí: my, = TT“ = 936 gam Số phân tử ôxi: N= == 02.10”? =49,67.10” phân tử Số phân tử nitơ: N'= = 02.10”) =201,24.10?' phân tứ Suy số phân tử 1,2 kg khơng khí: N, =N+N'=250,9.10” phân tử Chọn A > Bài tập tự luyện dạng Cầu 1: Chọn câu Cho chất khí: H,, He,O,,N, : A khối lượng phân tử khí H,,He,O, No băng B khối lượng phân tử O2 nặng loại khí C khối lượng phân tử Na nặng loại khí D khối lượng phân tử He nhẹ loại khí Câu 2: Trong điều kiện chuẩn nhiệt độ áp suất A số phân tử đơn vị thể tích chất khí khác B phân tử chất khí khác chuyển động với vận tốc C khoảng cách phân tử nhỏ so với kích thước D phân tử khí khác va chạm vào thành bình tác dụng vào Câu 3: Chọn câu sai Số A-vơ-ga-đrơ có giá trị như phân tử thành bình lực A Số nguyên tử chứa 4g khí hêii B Số phân tử chứa l1óg khí ơxi C Số phân tử chứa 18g nước lỏng D Số nguyên tử chứa 22,4 lít khí trơ nhiệt độ 0°C áp suất 1atm Câu 4: Tỉ số khối lượng phân tử nước HzO nguyên tử Cacbon 12 là: A 2 B c D C 3,01.10” D 3,34.107 Câu 5: S6 phan ttr nudéc cé 1g nude HO 1a: A 3,01.10Ẻ B 3,34.107 Câu 6: Chọn câu trả lời Khi khoảng cách phân tử nhỏ, phân tử A có lực hút B có lực C có lực hút lực đây, lực lớn lực hút D có lực hút lực đây, lực nhỏ lực hút Câu 7: Chon câu trả lời đúng: Tính chất sau phân tử vật chất thể khí: A Chuyển động hỗn loạn B Chuyên động không ngừng C Chuyển động hỗn loạn không ngừng D Chuyển động hỗn loạn xung quanh vị trí cân băng cố định Câu 8: Chọn câu trả lời sai: Khi nói chuyển động phân tử: A Chuyển động phân tử lực tương tác phân tử gây B Các phân tử chuyển động không ngừng C Các phân tử chuyển động nhanh nhiệt độ vật cao D Các phân tử khí lí tưởng chuyên động theo đường thắng hai vật va chạm Câu 9: Chọn câu trả lời sai Khi nói lực tương tác phân tử: A Lực phân tử đáng kê phân tử gần B Lực hút phân tử có thê lớn lực phân tử C Lực hút phân tử lớn lực đầy phân tử D Lực hút phân tử băng lực đầy phân tử Câu 10: Chọn câu trả lời sai: nói khí lí tưởng A Thể tích phân tử bỏ qua B Các phân tử tương tác va chạm C Các phân tử khí chuyển động nhanh nhiệt độ cao D Khối lượng phân tử bỏ qua Câu 11: Chọn câu trả lời đúng: Áp suất khí lên thành bình A Lực tác dụng lên đơn vị diện tích thành bình B Lực tác dụng xiên góc lên đơn vị diện tích thành bình C Luc tac dụng lên thành bình D Lực tác dụng vng góc lên đơn vị diện tích thành bình Câu 12: Đơi với chất đó, gọi Ịi khối lượng mol, N, số A-vơ-ga-đrơ, m khối lượng Biểu thức sau cho phép xác định số phân tử hay nguyên tử chứa khối lượng m chất A N=umN, B N==N, m Câu 13: Điều sau sai nói chất lỏng? C N=—N, u D N=—EN, mu A Chất lỏng khơng có thê tích riêng xác định B Các nguyên tử, phân tử dao động quanh vị trí cân bằng, vị trí can bang khong cô định mà di chuyển C Lực tương tác phân tử chất lỏng lớn lực tương tác nguyên tử, phân tử chất khí nhỏ lực tương tác nguyên tử, phân tử chất rắn D Chất lỏng hình dạng riêng mà có hình dạng phân bình chứa Câu 14: Truong hợp sau có lượng chất nhiều nhất? Cho biết khối lượng riêng bạc, vàng, nhôm, graphiit lân lượt là: 10,5 øg/cmỷ, 19,3 g/cm3, 2/7 g/cmỷ, 1,6 g/cm’ A cm? bac B cm? vang C 10 cmỶ nhôm D 20 cm? graphit Câu 15: Số phân tử COa hình thành cho 64 g O› phản ứng vừa đủ với cacbon (C) là: A.6,02.10 B 8,76.10 C 12,04.10 D 24,08.10 Câu 16: Khối lượng phân tử khí hyđrơ là: A 0,3322.103 g B.0,3333.1023 ø C 0,3322.102 g D 0,3322.10 g BÀI CÁC ĐĂNG QUÁ TRÌNH MỤC TIỂU a a So / qi i Viết biểu thức q trình đăng nhiệt, đăng tích, đăng áp Viết phương trình trạng thái khí lí tưởng si cố Gti iT DQ, Trình bày hình dáng đồ thị mối quan hệ đại lượng trình Vẽ phụ thuộc đại lượng q trình Đỹ (E112 S=- N + Q ` »/ Nhận biệt q trình biên đơi chât khí 34 Š ` } te% : + + Vận dụng cơng thức q trình đê giải tập vê chât khí I LI THUYET TRONG TAM Trạng thái trình biến đổi trạng thái - Trạng thái I lượng khí xác định băng thơng số trạng thái: thể tích V, áp suất P, nhiệt độ tuyệt đối T - Lượng khí chuyển từ trạng thái sang trạng thái khác băng trình biến đổi trạng thái (gọi trình) - Thơng thường, q trình tự nhiên thông số trạng thái thay đồi, nhiên có thể, có I thơng sơ khơng thay đơi, gọi đăng q trình Q trình đăng nhiệt Định luật Bơi-lơ Ma-ri-ỗt Là q trình biễn đổi trạng thái nhiệt độ giữ khơng đổi gọi q trình đẳng nhiệt a Định luật Bơi-lo- Ma-ri-ốt Trong q trình đăng nhiệt lượng khí định, áp suất tý lệ nghịch với thể tích Biểu thức: pV = consf Xét hai trạng thái I (p,, V,,T,) va trang thai (p;, V;,T,) có T; =T; Khi ta có: p,V, = p„V, b Đường đăng nhiệt Vì trình đắng nhiệt có áp suất tỉ lệ nghịch với thể tích nên viết p =F P (a hăng số) nên xét hệ tọa độ (p, V) đường đăng nhiệt đường hyperbol Ứng với nhiệt độ khác lượng khí, ta có đường đăng nhiệt khác Các đường tạo nên họ đường đăng nhiệt Tạ > Ï: 1, O —> Đường đẳng nhiệt Q trình đăng tích Định luật Sác-lơ Là trình biên đổi trạng thái lượng khí, thê tích khơng đổi gọi trình đăng tích a Định luật Sác-lơ Trong q trình đăng tích lượng khí định, áp suất lượng khí tỉ lệ với nhiệt độ tuyệt đối: Biểu thức: + = const Với nhiệt độ tuyệt đối: T (K) = t°C + 273 Xét hai trạng thái I (p,,V,,T,) va trạng thái (p;,V,,T,) V_ =V, HF có Khi + A ta co ra:tis6:A =Pi _==Po V TT, b Đường đắng tích _ Vi qua trinh dang tich có áp suất tỉ lệ với việt p = a.T (a hãng sô) nên hệ tọa độ đường thăng, có đường kéo dài qua gơc tọa s Ứng với tích khác đăng tích khác V; V; nhiệt độ tuyệt doi nén co thé (P, 1) đường đăng tích nửa độ lượng khí có đường O “= : : _ Đường đẳng tích > TK) Phương trình trạng thái Quá trình đăng áp - định luật Gay Luy-xác - Qua thí nghiệm xác cho thây, chât khí tuân theo gần định luật Bôi-lơ Ma-ri-ốt Sác-lơ Chỉ có khí lý tưởng tn theo định luật - Khi nhiệt độ thấp, khác biệt khí thực khí lí tưởng khơng lớn nên ta áp dụng định luật vê chât khí a Phương trình trạng thái khí lí tưởng - Phương trình trạng thái khí lí tưởng phương trình biểu thị mối quan hệ thông số trạng thái (p: V; T) khơi lượng khí lí tưởng xác định Phương trình nhà vật lý Cla-pê-rôn đưa năm 1834 Phương trình: =hang sé Xét hai trang thai va ta có: PM = P2; 1b b Quá trình đăng áp Quá trình đăng áp trình biến đổi trạng thái khí lượng khí xác định, áp suất khơng đổi Q trình đăng áp tuân theo định luật Gay Luy-xác: V Biêu thức: TT ` , hăng sô Ï nỊ< n|< Xét hai trạng thái l ta có: < đơi Phát biểu định luật: Trong q trình đăng áp thể tích lượng khí xác định tỷ lệ với nhiệt độ tuyệt b Đường đăng áp Pi Vì q trình đăng áp tích tỉ lệ với nhiệt độ tuyệt đối nên viết V=aT (ala hang số) nên hệ tọa độ (V, T) đường đăng áp nửa đường j _ thăng, có đường kéo đài qua gốc tọa độ Ứng với áp suất khác lượng khí có đường đăng áp khác Po < n= khí bơm vào gây săm áp suất np Ta có: 4V(p-—P,): nd hp, 4V(p- Thời gian bơm là: L=2,5n=2,5.2VP=P,) 4.0,007.(5.10° —10° Ẹ md’ h.p, 7.0,05ˆ.0,5.10 ) 71,36 Chon C Vi du 5: Co hai binh chứa hai loại khí khác tích Vị = lít Va = 4,5 lít Các bình nơi thơng với băng ơng nhỏ có khóa K Ban đâu, khóa K đóng, áp st bình pị= 1,6atm va p2 = 3,4atm Mo khóa K nhẹ nhàng đê khí hai bình thơng với cho nhiệt độ khơng đơi, tính áp st hợp khí CoI hai khí khơng xảy tác dụng hóa học tiêp xúc A 0,68 atm B 1,68 atm C 2,68 atm D 3,68 atm Hướng dẫn giải Khi khóa K mở (bình thơng nhau) Gọi p,' p,' áp suất riêng phần chất khí thứ thứ hai 12 Trước mở khóa K Sau mở khóa K Khoa K Khóa K 4,5 lít lít D> lit D, P Khi áp suất hỗn hợp khí bình là: P=PITP¿' Lưu ý: Đối với tốn bình thơng (1) Xét chất khí bình A B khóa K đóng mở Theo định luật Bơi-lơ - Ma-ri-ốt ta có: Đi pV, =P (W+V)SPI'EWyV, PzV; =P; 4,5 lít ' (V.+V,)—P; _ PV “W+V, (2) nhau, khơng xảy học, sưu mở chất khí có áp áp suất chung tông áp chất phản ứng hóa khóa K mối suất riêng phân hỗn hợp khí suất riêng phan (3) Thay (2) (3) vào (1) ta được: 1,6.3+3,4.4 P272 - —— p=p, +p,!= PL” Vị+V, 3+4,5 68atm Chọn C Ví dụ 6**: Một ống nhỏ dài, tiết diện (S), đầu kín, đầu hở lúc đầu ống đặt thắng đứng, miệng ống Trong ống phía đáy có cột khơng khí dài £¡ = 30cm ngăn cách với bên băng cột thủy ngân dài h = 15cm Ap suất khí quyền 76 cmHg nhiệt độ khơng đổi Tính chiều cao cột khơng khí chứa Ống trường hợp: a) Ông đặt thăng đứng, miệng b) Ông đặt năm ngang Hướng dẫn giải 13 co if \ h v É, h Ỷ ` /4 a) Ong dat thắng đứng miệng dưới: Lưu ống tương ứng với miệng ơng phía phía Ta có: P.=P, +h=76+15=9lcmHg: quyên Gọi p,,V, p„,V, áp suất, thể tích cột khơng khí ý: Ap suất cột khí p=p,+h với p, áp suất khí V.=f£S=30S Pp =P, ~h =76—15 = 6lcemHg; V, = 2,8 Khối khí ống khơng đổi nhiệt độ không đổi nên theo định luật Bôi-lơ - Ma-ri-ốt: pV, =p.V, 91.308 =61.0,S —>(, =41,75cm, b) Ông đặt nằm ngang: ~< >< h £ ) > Cột thủy ngân khơng có tác dụng lên cột khơng khí nên: p„ =p, Theo định luật Bôi-lơ - Ma-ri-ốt ta có: pV, =P3V; 91.30S = 76.0,S => 0, =35,9cm > Bai tap tu luyén dang Câu 1: Trong q trình đăng nhiệt thể tích V khối lượng khí xác định giảm lần áp suất P khí: A Tăng lên lân B Giảm lần C Tăng lần D Không đồi B 200 kPa Œ 250 kPa D 300 kPa Câu 2: Nén khí đăng nhiệt từ thê tích lít đến thể tích lit thi áp suất khí tăng lên lượng Ap = 50kPa Áp suất ban đầu khí là: A 100 kPa 14 Câu 3: Chọn câu trả lời đúng: Trong hệ thức sau hệ thức không phù hợp với định luật Bôi-lơ - Mari-ôt? 1 A p~— B V ~— Vv C V~p p D p,V, =p,V, Câu 4: Chọn câu trả lời đúng: Trong đại lượng sau đây, đại lượng thông số trạng thái lượng khí A Thể tích B Khối lượng C Nhiệt độ tuyệt đối D Áp suất Câu 5: Định luật Bơi-lơ - Ma-ri-ốt áp dụng q trình: A Nhiệt độ khối khí khơng đổi B Khối khí dãn nở tự C Khói khí khơng có trao đổi nhiệt lượng với bên D Khối khí đựng bình kín bình khơng giãn nở nhiệt Câu 6: Một bọt khí tích tăng gap rưỡi nỗi từ đáy hồ lên mặt nước Giả sử nhiệt độ đáy hồ mặt hỗ nhau, cho biết áp suất khí quyên p, = 750 mmHg Độ sâu hồ là: A.h= 7,5m Câu 7: Chọn câu trả lời có thê tích 10 lít Thê A lit Câu 8: Xi lanh bóng tích 2,5 lít bóng trước A 52 lan B h =5,1m C h = 4,96 m D h = 5,7 m đúng: Coi nhiệt độ suốt q trình khơng đối Dưới áp suất 10000 N/m2 lượng khí tích lượng khí áp st 50000 N/m là: B lit Œ 2,5 lit D 0,5 lit ống bơm hình tru c6 dién tich 10 cm?, chiều cao 30 cm, dùng để nén khơng khí vào Hỏi phải bơm lần để áp suất bóng gâp lần áp suất khí qun, coi bơm khơng có khơng khí nhiệt độ khơng khí khơng đổi bơm B 25 lần C 20 lân D lần Cau 9: Người ta điều chế hidrô chứa vào bình lớn áp suất I atm nhiệt độ 20°C Tính thê tích khí phải lây từ bình lớn đề nạp vào bình nhỏ tích 20 lit áp suất 25 atm Coi trình đắng nhiệt A 500 lit B 200 lit Œ, 250 lít D 50 lit Câu 10: Người ta biến đổi đăng nhiệt g khí hidro điều kiện chuẩn (p, = latm va T, = 273K) dén ap suat atm Tìm thể tích lượng khí sau biến đồi A 16,8 lít B 22,4 lít Câu 11: Mỗi lần bơm đưa Œ, 25 lít D 33,6 lít V = 80 cm khơng khí vào ruột xe Sau bơm diện tích tiếp xuc cua no vol mat dudng 1a 30 cm’, thể tích ruột xe sau bơm 2000 cm”, áp suất khí atm, trọng lượng xe 600N Tính sơ lân phải bơm (coi nhiệt độ khơng đơi q trình bơm) A 52 lan Câu 12: Chọn câu trả lời đúng: B 25 lần C 20 lân D 150 lân Một bình có dung tích 10 lít chứa chât khí áp suất atm Coi nhiệt độ khí khơng đơi áp st khí qun I atm Nêu mở bình thê tích chât khí có gia tri nao A 0,3 lit B 0,33 lit Œ, lít D 30 lit Câu 13: Bình A có dung tích V, = lít, chứa chất khí áp suất p, = atm Bình B dung tích V, = lít, chứa chất khí áp suất p, = I atm Nhiệt độ hai bình Nối hai bình A, B thơng băng ống dẫn nhỏ Biết khơng có phản ứng hố học xảy Áp suất hỗn hợp khí sau khí nối hai bình giá trị sau đây: A.p= l atm B.p= atm Œ.p= atm 15 D p = 1,43 atm Dạng 2: Q trình dang tích Định luật Sác-lơ > Phương pháp giải Ví dụ 1: Biết thể tích lượng khí khơng đổi Chât khí 0°C có áp suât atm Tinh ap suat cua no 137°C A 4,5 atm B 5,5 atm C 6,5 atm D 7,5 atm Hướng dẫn giải Bước 1: Xac định thông số biết Bước ! (p,.T,;p,.T,) timg trang thai cua khoi xac Ban đâu khí có p¡ = atm, Tì¡ = 00C = 273K định có thê tích khơng thay đồi Bước 2: Vận dụng định luật Sác-lơ: Đ»_ TỐ Ộ : p, T, Ltic sau c6 p,, T2 = 137°C = (137 + 273) K rút Bước 2: Quá trình đăng tích nên áp dụng dụng định luật Sác-lơ có: đại lượng đề yêu cau Đ_ p T; —>p,=p T; _ (273 +137) =P) —————_=ï, T 273 5atm Chọn D > Ví dụ mẫu Ví dụ 1: Một bình kín chứa khí nhiệt độ 20°C áp suất 2.10 Pa Khi đem phơi nhiệt độ 40°C áp suât bình bao nhiêu? Bỏ qua nở nhiệt bình A 4.105 Pa C 10 Pa B 2,14.10 Pa D 1,87.10° Pa Chú ý: Trong tập, nhiệt độ phải đôi nhiệt độ tuyệt đôi: T =t(°C)+273(K) Hướng dẫn giải Vì bỏ qua nở nhiệt nên tích bình chứa khơng thay đơi Do tính chất khí ln chiếm tồn thê tích bình nên thê tích khí khơng đơi Vậy q trình đăng tích Ở trạng thái đầu tiên, khí có: t, = 20°C suy T, =t, +273 = 293;p, =2.10° Pa Sau phơi năng, khí có trạng thai: t, = 40°C suy T, =t, +273=313K;p, =? Q trình đẳng tích nên ta có: £1 = ¬ =>p, = Pit 2,14.10° Pa Chon B Ví dụ 2: Một bình nạp khí nhiệt độ 57°C áp suất 280 kPa Sau bình chuyển đến nơi có nhiệt dé 86°C Tinh d6 tang áp suât khí bình A 24,6 kPa B 44,6 kPa Œ 304,6 kPa Hướng dân giải Ta có T=273+57=330K;T = 273+ 86 = 359K Theo định luật Sac-lo: Pt = P2 = p, = 2p, = 3°? 280 = 304, 6kPa T1 T T, 330 DO tang ap suat: Ap =p, —p, =304,6—280= 24, 6kPa Chon A 16 D 54,6 kPa Ví dụ 3: Dun nóng đăng tích khối khí thêm 20°C áp suất khí tăng thêm so áp suất khí ban đầu Tìm nhiệt độ ban đầu khí A 800°C B 527°C C 273°C D 527K Hướng dẫn giải Gọi p,.T, áp suất nhiệt độ khí lúc đâu: p›.T, áp suất nhiệt độ khí lúc cuối Theo định luật Sác-lơ: PL = P2 —.+T = Pie 1, Ẳ: VOL: p, =P, TP; 1, Đa =T, +20 Thay p, T, vào ta được: T, = pit, _Pi (T, +20) => T, =800K D> 4] ao t, =800— 273 =527°C Chon B > Bai tap tw luyén dang Câu 1: Làm nóng lượng khí tích khơng đổi, áp suất khí tăng gấp đơi A nhiệt độ tuyệt đối tăng gấp đơi B mật độ phân tử khí tăng gấp đôi C nhiệt độ Xen-xi-út tăng gấp đôi D tất đáp án Câu 2: Làm lạnh lượng khí xác định tích khơng đổi A áp suất khí khơng đổi B áp suất chất khí tăng C số phân tử đơn vị thể tích khơng đổi D số phân tử đơn vị thể tích giảm theo nhiệt độ Câu 3: Một bình tích khơng đổi nạp khí nhiệt độ 33°C áp suất 300 kPa sau bình chun đên nơi có nhiệt độ 37°C Độ tăng áp st khí bình là: A 3,92 kPa B 4,16 kPa C 3,36 kPa D 2,67 kPa Câu 4: Một lượng nước có nhiệt độ t, = 100°C áp suất p, = atm dung binh kin Lam nóng bình va hoi dén nhiét d6 t, = 150°C áp suất nước bình là: A 1,25 atm B 1,13 atm C 1,50 atm D 1,37 atm Câu 5: Chọn câu trả lời đúng: Khi đun nóng khí bình kín dẫn nở nhiệt A B C D khối khối khối khói lượng lượng lượng lượng của của khối khối khối khói khí khí khí khí giảm khối lượng riêng không đồi không đồi khối lượng riêng giảm không đổi khối tượng riêng tăng Câu 6: Chon câu trả lời đúng: Trong hệ tọa độ (p, T) đường biểu sau đường đăng tích? A Đường hypebol B Đường thắng kéo dải qua gốc tọa độ C Đường thăng không qua gốc tọa độ D Đường thăng cắt trục p điểm p = P.: 17 Cầu 7: Chọn câu trả lời đúng: Mối liên hệ nhiệt độ t°C nhiệt độ TK sau: A, T=t+273 B t=T+273 Œ.t=T-273 Cầu 8: Chọn câu trả lời đúng: Định luật Sác-lơ áp dụng trình D.T=t-273 A giữ nhiệt độ khối khí khơng đổi B khối khí giãn nở tự C khối khí khơng có trao đồi nhiệt lượng với bên ngồi D khối khí đựng bình kín bình khơng giãn nở nhiệt Câu 9: Chất khí 0°C có áp suất atm Thể tích lượng khí xét khơng đơi Áp suất 273°C A 10 atm B 17,5 atm C.5 atm D 2,5 atm Câu 10: Chất khí 0°C có áp suất P,> cần đun nóng chất khí lên độ đề áp suất tăng lên lần Thể tích lượng khí xét không đồi A 273°C B 546°C C 819°C D 91°C Cau 11: Mot khối khí nito ap suất 15 atm nhiệt độ 27°C xem khí lí tưởng Hơ nóng đăng tích khơi khí đên 127C Ap st khơi khí sau hơ nóng là: A 70,55 atm B 20 atm C 25 atm D 15 atm Cau 12: Co 10 g khí ơxi nhiệt độ 360K đựng bình dãn nở nhiệt kém, dung tích lít Hỏi đun nóng khí đên 400K Thê tích khơi khí có giá trị A lit B lit C lit D lit Dạng 3: Phương trình trạng thái khí lí tưởng Bài tốn 1: Q trình đẳng áp > Bước Phương pháp giải 1: Xác định Ví dụ: Ở nhiệtđộ 27°C, lượng khí tích thơng sơ lít q trình đăng áp t, =77°C suy T, =t, +273 =350K; V, =? Bước 2: Vận dụng định luật Gay-luy-xác cho Bước 2- Q trình đăng áp nên ta có: V Vz VT =V,=——~=350 T = T trình đăng áp: Xi = V2 => X = hăng số > T¡ =t,+273= 300K; V, =300 tăng nhiệt độ đôi lit lit Ở trạng thái sau khí có: định có áp st khơng thay đôi 1, ây nêu không B 856 D 400 Bước 1: O trang thái khí có: t, = 27°C suy biệt (V,.T,;V,,T,) : trạng thái khối khí xác 1, 300 lít Tính thê tích lượng khí lên đên 77C giữ cho áp suât A 350 lit C 105 lit Hướng dẫn giải Vì áp suất không đổi nên T (lít) Chon A Vidu mau Vi dy 1: Dun nong dang ap mot khơi khí lên dén 47°C thi thé 18 , ay A ] A tich tang thém io khí gr 17 A ` tA A A Chú ý: Nhiệt độ phải để đơn vị thê tích khí lúc đâu Tìm nhiệt độ ban đâu A 290,9°C C 17,9K kenvin K: t(K) =t°C+273K B 320K D 17,9°C Hướng dẫn giải Gọi V,,T;V,,T, thể tích nhiệt độ trước sau khí đun Theo định luật Gay-luy-xác: Ma“ Với V, = V, tin >T,= Vib 1, V, =1,1V,;T, =273+47 =320K a7, = 41920 _ 370 _ 509 ok = t, = 290,9-273=17,9°C 11V, 11 Chon D Ví dụ 2: Một bình cầu chứa khơng khí ngăn cách với khơng khí bên ngồi băng giọt thủy ngân dịch chuyển ống nằm ngang Ơng có tiết điện S=0, lem? Biết 0°C, giọt thủy ngân cách mặt bình cầu £ i= 30cm 5°C giọt thủy ngân cách bình câu £; = 50cm Tính thể tích bình cầu, cho thể tích vỏ coi khơng đổi A 106,2cm? Hướng dẫn giải B 10,62cm? C 1,062cm Ở 0œC D 1062cm? Ở 5°C fo i 1g ee Vì giọt thủy ngân năm cân hai vị tri áp suất khí bình băng áp suất khí qun, theo định luật Gay-luy-xác ta có: V+lS T, V+/,S c V+30.01 T, 273 V+50.0,1 278 => Thể tích bình (phân hình cầu): V = 106,2em? Chọn A Bài tốn 2: Phương trình trạng thái > Phương pháp giải 19 Bước I: Xác định thông số trạng thái biết A 87K (p,.V,.T;:p„.V,.T,) trạng thái khối khí B 87°C C 360°C D 36K xác định có áp suất khơng thay đối A wong dan gidi Ta thay ba thong sé p, V, T cua khí đêu thay đơi Buớóc 1: Bước 2: Vận dụng phương trình trạng thái: pV, _p.V, _ pV —=*—= số Trạng thái thứ nhât: p, =2 atm; V, =10 lit, T, = 300K 1; T Trang thai thir hai: p, =4 atm; V, = lit, T, =? Bước 2: Theo phương trình trạng thái: PIM _ PoNs 1, Ví dụ: Một lượng khí chứa xilanh có pIf-tơng chun động Lúc đầu thể tích xilanh 10 lít, 1, Po Nop —Ê Ở 300=360K Đ VN 10 =t, =T, —273=87(°C) Ap suat băng atm nhiệt độ 300 K Khi dùng pit- Chon B tông đề nén khí đến áp suất atm, thể tích giảm cịn lít nhiệt độ khí > Ví dụ mầu Ví dụ 1: Trong xi lanh động đốt có 2,2dm3 hỗn hợp khí áp suất latm va nhiét d6 67°C Pit-tông nén xuống làm cho thê tích hỗn hợp khí 0,36dm2 áp suất tăng lên tới 14,2 atm Tính nhiệt độ hỗn hợp khí nén A 517°C Hướng dẫn giải B 517K C 273K Áp dụng phương trình trạng thái PM = ĐzY; , Thay sd: T, = 14,2.0,36.(273+67) D 790°C =>T,= Đ>ŸY; Ì, T, P\V; = 790K 1.2,2 = Nhiệt độ t, = 790—273=517C Chọn A Ví đụ 2: Nén 24 lít khí nhiệt độ 27°C cho the tích cịn 1a lit Vi nén nhanh khí bị nóng lên đến 775C Hỏi áp suât khí tăng lên lân? A 0,5 lần B 1,5 lần C 2,5 lan D 3,5 lần Hướng dẫn giải Từ phương trình trạng thái: PIM _ PzY; —> Pe _ Mb T, P, _ 24 273+77 _ Thay số: *2 ———=3.5 p, 273+27 T, P, V, 1, lần Chon D Vi du 3: Một bình băng thép dung tích 62 lít chứa khí hiđrơ áp suất 4,5 MPa nhiệt độ 27°C Dùng bình bơm bóng bay, dung tích 8,5 lít, tới áp suất 1,05.105 Pa Nhiệt độ khí bóng bay 14 13°C A 291 qua Hướng dẫn giải B 192 qua C 912 qua 20 D 219 qua  ... 4V(p- Thời gian bơm là: L=2,5n=2 ,5. 2VP=P,) 4.0,007. (5 .10? ? ? ?10? ? Ẹ md’ h.p, 7.0, 05? ?.0 ,5 .10 ) 71,36 Chon C Vi du 5: Co hai binh chứa hai loại khí khác tích Vị = lít Va = 4 ,5 lít Các bình nơi thơng... khí ơxi Ví dụ 5? ?: Số phân tử chứa 1,2 kg khơng khí coi khơng khí có 22% khối lượng oxi 78% khơi lượng khí mơ A 250 ,9 .10? ? phân tử B 250 ,9 .10? ??! phân tử C 250 ,9 .10 phân tử D 250 ,9 .107 ° phan tu Hướng... cacbon (C) là: A.6,02 .10 B 8,76 .10 C 12,04 .10 D 24,08 .10 Câu 16: Khối lượng phân tử khí hyđrơ là: A 0,3322 .103 g B.0,3333 .102 3 ø C 0,3322 .102 g D 0,3322 .10 g BÀI CÁC ĐĂNG QUÁ TRÌNH MỤC TIỂU