BÀI TẬP VỀ CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN.
BÀI TẬP NHIỆT HỌC a.Phương trỡnh trạng thỏi khớ lớ tưởng.
a.Phương trỡnh trạng thỏi khớ lớ tưởng.
Cõu 1.Bơm khụng khớ cú ỏp suất p1 = 1at vào một quả búng da. Mỗi lần bơm ta đưa được 125cm3 khụng khớ vào búng. Hỏi sau 12 lần bơm, ỏp suất bờn trong quả búng là bao nhiờu? Cho biết:
-Dung tớch quả búng khụng đổi V = 2,5 lớt.
-Trước khi bơm, búng chứa khụng khớ ở ỏp suất 1at. Nhiệt độ khụng khớ khụng đổi. ĐS: p = 1,6at.
Cõu 2. Một ống thủy tinh dài 60cm, thẳng đứng, đầu kớn ở dưới, đầu hở ở trờn. Cột khụng khớ cao 20cm
trong ống bị giam bởi cột thủy ngõn cao 40cm. Áp suất khớ quyển là p0= 80cmHg. Nhiệt độ khụng đổi. Khi ống bị lật ngược hóy:
a. Tỡm độ cao của cột thủy ngõn bờn trong ống.
b. Tỡm chiều dài của ống để toàn bộ cột thủy ngõn khụng chảy ra ngoài. Đs: a. 20cm; b. 100³ cm.
Cõu 3. Một cột khụng khớ chứa trong một ống nhỏ, dài, tiết diện đều. Cột khụng khớ được ngăn cỏch với
khớ quyển bởi cột thủy ngõn cú chiều dài d =150mm. Áp suất khớ quyển là p0= 750mmHg. Chiều dài cột khụng khớ khi ống nằm ngang là l0 = 144mm.Hóy tớnh chiều dài cột khụng khớ nếu:
a.ống thẳng đứng, miệng ống ở trờn. b.Ống thẳng đứng, miệng ống ở dưới.
c. ễng đặt nghiờng gúc 300 so với phương ngang, miệng ống ở trờn.
ĐS: a. 120mm; b. 180mm, c. 160mm.
Cõu 4. Một búng đốn dõy túc chứa khớ trơ ở 270C và ỏp suất 0,6at. Khi chỏy sỏng, ỏp suất khớ trong đốn là 1at và khụng làm vỡ búng đốn. Tớnh nhiệt độ khớ trong đốn khi chỏy sỏng. Coi dung tớch của búng đốn là
khụng đổi. ĐS: 500K.
Cõu 5. Bỡnh A dung tớch V1= 3lớt, chứa một chất khớ ở ỏp suất p1= 2at. Bỡnh B dung tớch V2= 4lớt, chứa một chất khớ ở ỏp suất p2= 1at. Nhiệt độ trong hai bỡnh là như nhau. Nối hai bỡnh A,B thụng với nhau bằng một ống dẫn nhỏ. Biết khụng cú phản ứng húa học xảy ra giữa khớ trong cỏc bỡnh.Tớnh ỏp suất hổn
hợp của khớ. ĐS: 1,43at.
Cõu 6. Một xi lanh thẳng đứng tiết diện 100cm2, chứa khụng khớ ở nhiệt độ t1=270C. Ban đầu xi lanh được đậy bằng một pittụng cú thể trượt khụng ma sỏt dọc theo mặt trong của xi lanh. Đặt lờn trờn xilanh một quả cõn cú trọng lượng P =500N. Pittụng dịch chuyển xuống một đoạn 10cm rồi dừng lại. Tớnh nhiệt độ của khớ trong xi lanh sau khi pittụng dừng lại. Biết ỏp suất khớ quyển là p0 =105N/m2. Bỏ qua khối
lượng của pittụng. ĐS: 360K.
Cõu 7 . Một xi lanh kớn được chia thành hai phần bằng nhau bởi một pittụng cỏch nhiệt. Mỗi phần cú
chiều dài 30cm, chứa một lượng khớ giống nhau ở 27C. Nung núng một phần thờm 100C. Hỏi pittụng di chuyển một đoạn bằng bao nhiờu?
Cõu 8. Một bỡnh chứa khớ hiđrụ nộn, thể tớch 10 lớt, nhiệt độ 70C, ỏp suất 50 atm. Khi nung núng bỡnh, vỡ bỡnh hở nờn một phần khớ thoỏt ra, phần cũn lại cú nhiệt độ 170C cũn ỏp suất vẫn như cũ. Tớnh khối lượng
Hiđrụ thoỏt ra. ĐS: 1,47g.
Cõu 9.Một khối khớ lớ tưởng cú thể tớch 10 lớt, nhiệt độ 270C, ỏp suất 1atm biến đổi qua hai quỏ trỡnh: Quỏ trỡnh 1 đẳng tớch, ỏp suất tăng gấp đụi.
Quỏ trỡnh 2 đẳng ỏp, thể tớch sau cựng là 15 lớt. a.Tỡm nhiệt độ sau cựng của khớ.
b. Vẽ đồ thị biểu diễn quỏ trỡnh biến đổi của khớ trong cỏc hệ tọa độ (p,V ); ( V,T); (p, T). ĐS: a. 900K.
Cõu 10. Một bỡnh dung tớch 10 lớt chứa 1 mol khớ Hờli ở ỏp suất 2,5atm.Tớnh động năng trung bỡnh và vận
tốc trung bỡnh của phõn tử khi trong bỡnh. ĐS: 6,3.10-21( J ); 1377 (m/s )
Cõu 11. Nhiệt lượng kế bằng đồng ( c1= 0,09cal/gđộ) chứa nước ( c2= 1 cal/gđộ ) ở 250C. Khối lượng tổng cộng của nhiệt lượng kế là 475g. Bỏ vào nhiệt lượng kế một vật bằng thau (c3 = 0,08cal/gđộ ) cú khối lượng 400g ở 900C. Nhiệt độ sau cựng của hệ khi cõn bằng nhiệt là 300C. Tớnh khối lượng của nhiệt lượng kế và của nước. ĐS: 100g; 375g.
Cõu 12. Cú 6,5g Hiđrụ ở 270C được đun núng đẳng ỏp để thể tớch tăng gấp đụi.Tớnh: a. Cụng do khớ thực hiện.
b. Nhiệt lượng truyền cho khớ.
c. Độ biến thiờn nội năng của khớ. Biết nhiệt dung riờng đẳng ỏp của khớ Hiđrụ là cp= 14,3 kJ/kg.K
ĐS: a. 8,1kJ; b. 27,9 kJ; c. 19,8kJ.
Cõu 13. Một động cơ nhiệt lớ tưởng hoạt động giữa hai nguồn nhiệt 1000C và 25,4 0C, thực hiện một cụng 2kJ.
a.Tớnh hiệu suất của động cơ nhiệt, nhiệt lượng mà động cơ nhận từ nguồn núng và nhiệt lượng mà nú truyền cho nguồn lạnh.
b. Phải tăng nhiệt độ của nguồn núng lờn bao nhiờu độ để hiệu suất của động cơ đạt 25%? Đs: a. 20%; b. 10kJ; 8Kj. c. 1250C.
Cõu 14. Một bỡnh cú thể tớch V =20lớt chứa một hổn hợp khớ Hiđrụ và Hờli ở nhiệt độ t = 200C và ỏp suất p =2atm. Khối lượng của hổn hợp là m = 5g.Tỡm khối lượng Hđrụ và khối lượng Hờli trong hổn hợp.
ĐS: m1= 1,72g; m2= 3,28g.
Cõu 15. Cú 3 bỡnh V1=V; V2= 2V; V3= 3V thụng với nhau nhưng cỏch nhiệt với nhau ( hỡnh 1). Ban đầu cỏc bỡnh chứa khớ ở cựng nhiệt độ T0 và ỏp suất p0 .Người ta hạ nhiệt độ bỡnh 1 xuống 0
1 2 2
T
T = và nõng nhiệt độ bỡnh 2 lờn T2= 1,5 T0 , bỡnh 3 lờn T3= 2T0. Tớnh ỏp suất mới p?
ĐS: 36 0 29
p= p