Một bình thể tích V chứa 1 mol khí lí tưởng Hình 13.2. Van bảo hiểm của bình là một xi lanh, thể tích không đáng kể so với thể tích bình, có pit-tông diện tích S, giữ bằng lò xo có độ cứng k. Khi nhiệt độ của khí là T₁ thì pit-tông ở cách lỗ thoát khí một khoảng $l$ . Hỏi nhiệt độ của khí tăng tới nhiệt độ T₂ nào thì khí thoát ra ngoài? Biết lực đàn hồi của lò xo được xác định bằng công thức: $F_{d h} = k |∆ l|$

(Theo đề thi học sinh giỏi quốc gia năm 1986)

Xem lời giải

Câu hỏi trong đề: Giải SBT Vật lí 12 Kết nối tri thức Bài tập cuối chương II !!

Bắt đầu thi

Quảng cáo

Trả lời:

Giải bởi Vietjack

Ở nhiệt độ T₁ thì lực F₁do khí tác dụng lên pit tông bằng lực đàn hồi F_đh1 của lò xo lúc này và áp lực của khí quyển F_kq:

$F_{1} = F_{d h 1} + F_{k q} \Rightarrow p_{1} S = F_{d h 1} + F_{k q} .$

Từ phương trình $p V = n R T$ với n=1 suy ra $p_{1} = \frac{R T_{1}}{V}$ nên ta có: $\frac{R T_{1}}{V} S = F_{d h 1} + F_{k q} .$ (1)

Ở nhiệt độ T₂ thì lực F₂ do khí tác dụng lên pit-tông bằng lực đàn hồi F_dh2 của lò xo lúc này và áp lực của khí quyển $F_{k q} : F_{d h 2} = F_{d h 1} + F_{k q} + k l .$

Biết: $F_{2} = p_{2} S = \frac{R T_{2}}{V} S$ nên ta có: $\frac{R T_{2}}{V} S = F_{d h 1} + F_{k q} + k l$ (2)

Từ (1) và (2) tính được: $T_{2} = T_{1} + \frac{k l V}{R S}$ .

Hot: 500+ Đề thi thử tốt nghiệp THPT các môn, ĐGNL các trường ĐH... file word có đáp án (2025). Tải ngay

Sách thầy cô Vietjack biên soạn:

Xem thêm »

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Câu 1

Một bình đựng 10 lít khí hydrogen ở áp suất 50 atm và nhiệt độ 7 °C. Do nắp bình không được vặn thật kín nên khi nhiệt độ của bình bị tăng thêm 10 °C thì tuy có một lượng khí thoát ra ngoài nhưng áp suất khí trong bình vẫn không đổi. Tính khối lượng khí thoát ra ngoài.

Xem đáp án

Lời giải

Dùng phương trình trạng thái của khí lí tưởng: pV = nRT.

$p V = \frac{m_{1}}{M} R T_{1} \Rightarrow m_{1} = \frac{p V}{R T_{1}} M; p V = \frac{m_{2}}{M} R T_{2} \Rightarrow m_{2} = \frac{p V}{R T_{2}} M; \Rightarrow ∆ m = m_{1} - m_{2} = \frac{p V}{R T_{1}} M - \frac{p V}{R T_{2}} M = \frac{p V M}{R} (\frac{1}{T_{1}} - \frac{1}{T_{2}}) = \frac{50.10.2}{0, 083} . (\frac{1}{280} - \frac{1}{290}) = 1, 48 g$

Câu 2

Bốn bình có dung tích giống nhau đựng các chất khí khác nhau ở cùng nhiệt độ. Bình nào chịu áp suất khí lớn nhất?

A. Bình chứa 4 g khí hydrogen.

B. Bình chứa 22 g khí carbon dioxide.

C. Bình chứa 7 g khí nitrogen.

D. Bình chứa 4 g khí oxygen.

Lời giải

Đáp án đúng là A

Bình có mật độ phân tử khí lớn nhất theo công thức $N = \frac{m}{M} . N_{A}$

Câu 3