Câu hỏi:

20/08/2025 117 Lưu

PHẦN II: CÂU TRẮC NGHIỆM ĐÚNG SAI

 Một mol khí Helium chứa trong một xi lanh đậy kín bởi pittông nhẹ, khí biến đổi từ trạng thái (1) sang trạng thái (2) như đồ thị hình bên.

Biết \({\rm{V}} = 2{{\rm{V}}_2} = 16\,\,{\rm{d}}{{\rm{m}}^3},\,\,{{\rm{p}}_1} = {1,2.10^5}{\rm{\;Pa}},\,\,{{\rm{p}}_2} = {3.10^5}{\rm{\;Pa}}\); biết nội năng của 1 mol khí Helium ở nhiệt độ T tính theo biểu thức \(U = \frac{3}{2}RT\)

     a) Nhiệt độ của khí ở trạng thái (1) lớn hơn 235 K.

     b) Khi thể tích khí bằng \(12\,\,{\rm{d}}{{\rm{m}}^3}\) thì áp suất của khí là \({2,1.10^5}{\rm{\;Pa}}\).

     c) Trong quá trình biến đổi trạng thái, nhiệt độ cao nhất mà khí đạt được sẽ lớn hơn 307 K.

     d) Độ biến thiên nội năng của khí trong quá trình biến đổi từ trạng thái (1) sang (2) là 720J.

Một mol khí Helium chứa trong một xi lanh đậy kín bởi pittông nhẹ, khí biến đổi từ trạng thái (1) sang trạng thái (2) như đồ thị hình bên. (ảnh 1)

Quảng cáo

Trả lời:

verified Giải bởi Vietjack

Phương pháp:

- Áp dụng phương trình Clapeyron.

- Viết phương trình của áp suất p theo thể tích V, biện luận khi nhiệt độ \({{\rm{T}}_{{\rm{max}}}}\) thì \({({\rm{pV}})_{{\rm{max}}}}\)

- Độ biến thiên nội năng của khí: \({\rm{\Delta }}U = \frac{3}{2}nR\left( {{T_2} - {T_1}} \right) = \frac{3}{2}\left( {{p_2}{V_2} - {p_1}{V_1}} \right)\)

Cách giải:

a) Áp dụng phương trình Clapeyron cho trạng thái (1): \({p_1}{V_1} = nR{T_1}\)

\( \Rightarrow {1,2.10^5}{.16.10^{ - 3}} = 1.8,31.{T_1} \Rightarrow {T_1} \approx 231\left( K \right)\)

\( \to \) a sai.

b) Phương trình đồ thị có dạng: \(p = kV + {p_0}\)

\( \Rightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{{{1,2.10}^5} = k.16 + {p_0}}\\{{{3.10}^5} = k.8 + {p_0}}\end{array} \Rightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{k =  - 22500}\\{{p_0} = {{4,8.10}^5}}\end{array}} \right.} \right.\)

Vậy phương trình đồ thị: \(p =  - 22500{\rm{\;V}} + {4,8.10^5}\)

Khi thể tích là \(12{\rm{d}}{{\rm{m}}^3}\) thì áp suất của khí là:

\(p =  - 22500.12 + {4,8.10^5} = {2,1.10^5}\left( {Pa} \right)\)

\( \to \) b đúng.

c) Nhiệt độ đạt cực đại khi \(pV =  - 22500{V^2} + {4,8.10^5}V\) đạt cực đại.

\({(pV)^'} = 0 \Rightarrow  - 22500{\rm{\;V}} + {4,8.10^5} = 0\)

\( \Rightarrow V = \frac{{32}}{3}\left( {d{m^3}} \right) \Rightarrow p = {2,4.10^5}\left( {Pa} \right)\)

\(\frac{{{{(pV)}_{{\rm{max}}}}}}{{{T_{{\rm{max}}}}}} = nR \Rightarrow \frac{{{{2,4.10}^5}.\frac{{32}}{3}{{.10}^{ - 3}}}}{{{T_{{\rm{max\;}}}}}} = 1.8,31\)

\( \Rightarrow {T_{{\rm{max\;}}}} \approx 308{\rm{\;K}} > 307{\rm{\;K}}\)

\( \to \) c đúng.

d) Độ biến thiên nội năng của khí từ từ (1) sang (2):

\({\rm{\Delta }}U = \frac{3}{2}nR\left( {{T_2} - {T_1}} \right) = \frac{3}{2}\left( {{p_2}{V_2} - {p_1}{V_1}} \right)\)

\( = \frac{3}{2}\left( {{{3.10}^5}{{.8.10}^{ - 3}} - {{1,2.10}^5}{{.16.10}^{ - 3}}} \right) = 720\left( {\rm{J}} \right)\)

\( \to \) d đúng.

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Lời giải

Phương pháp:

- Áp dụng nguyên lý bình thông nhau, áp suất tại các điểm khác nhau của cùng một chất lỏng nằm trên cùng một mặt phẳng nằm ngang bằng nhau.

- Áp dụng định luật Boyle: \(pV = \) const.

Cách giải:

Như hình vẽ, một ống thủy tinh hình chữ U tiết diện đều có một đầu kín và một đầu hở. Bề mặt thủy tinh ngân ở hai nhánh ngang nhau và chiều dài cột khí trong nhánh kín là (ảnh 2)

Áp suất tại hai điểm màu đỏ bằng nhau và đều bằng áp suất khí quyển p0.

Thủy ngân bên nhánh phải dâng lên \(30 - 25 = 5\left( {{\rm{cm}}} \right)\)

Theo nguyên lý bình thông nhau, áp suất tại hai điểm màu đỏ bằng nhau: \( \Rightarrow p = {p_0} + h - 10\)

Trạng thái 1: \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{{p_1} = {p_0} = 75{\rm{cmHg}}}\\{{V_1} = S.{L_0} = S.30}\end{array}} \right.\)

Trạng thái 2: \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{{p_2} = {p_0} + h - 10 = 75 + h - 10 = 65 + h\left( {cmHg} \right)}\\{{V_2} = S.L = S.25}\end{array}} \right.\)

Vì nhiệt độ không đổi nên áp dụng định luật Boyle:

\({p_1}{V_1} = {p_2}{V_2} \Rightarrow 75.30 = \left( {65 + h} \right).25 \Rightarrow h = 25\left( {{\rm{cm}}} \right)\)

Đáp án: 25.

Lời giải

Phương pháp:

Thể tích mà mỗi phân tử chiếm giữ: \(\frac{{{V_m}}}{N} = {d^3}\), d là khoảng cách giữa hai phân tử khí kề nhau.

Cách giải:

Thể tích mà mỗi phân tử chiếm giữ:

\(V = \frac{{{V_m}}}{{{N_A}}} = \frac{{22,4}}{{{{6,02.10}^{23}}}} \approx {3,72.10^{ - 26}}\left( {{{\rm{m}}^3}} \right)\)

Mà \(V = {d^3} \Rightarrow d = \sqrt[3]{V} = \sqrt[3]{{{{3,72.10}^{ - 26}}}} \approx {3,34.10^{ - 9}}\left( {\rm{m}} \right)\)

Đáp án: 3,3.

Câu 6

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP