Câu hỏi:

03/10/2025 103 Lưu

Trong bóng đèn sợi đốt như hình bên có chứa khí trơ. Khi không thắp sáng, nhiệt độ của khí trơ trong một bóng đèn sợi đốt là 27$^\circ$C, còn khi thắp sáng, nhiệt độ của khí trơ trong bóng đèn là 2500$^\circ$C. Coi khí trơ trong bóng đèn là khí lí tưởng. Bỏ qua hiện tượng dãn nở vì nhiệt. Tỉ số áp suất của khí trơ trong bóng đèn khi thắp sáng với khi không thắp sáng có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây?

Trong bóng đèn sợi đốt như hình bên có chứa khí trơ. Khi không thắp sáng, nhiệt độ của khí trơ trong một bóng đèn sợi đốt là 27$^\circ$C, còn khi thắp sáng, nhiệt độ của khí trơ trong bóng đèn là 2500$^\circ$C. (ảnh 1)

A. 10.

B. 12.

C. 8.

D. 14.

Quảng cáo

Trả lời:

verified Giải bởi Vietjack

Đáp án đúng là A

Khí trơ trong bóng đèn biến đổi trạng thái theo quá trình đẳng tích, áp suất $p$ và nhiệt độ tuyệt đối $T$ của khí tỉ lệ thuận với nhau.

Do đó, tỉ số áp suất của khí trơ trong bóng đèn khi thắp sáng với khi không thắp sáng là:

\[
\dfrac{p}{p_0} = \dfrac{T}{T_0} = \dfrac{2500 + 273}{27 + 273} \approx 9{,}24.
\]

 

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Lời giải

Đáp án đúng là B

Dùng phương trình Claperon $pV = \dfrac{m}{M}RT$ ta tìm được biểu thức tính khối lượng riêng của không khí là
\[
\rho = \dfrac{m}{V} = \dfrac{pM}{RT}.
\]

Áp dụng công thức trên ta tìm được khối lượng riêng của không khí trong đèn trời, ngoài đèn trời và không khí ở điều kiện tiêu chuẩn lần lượt là
\[
\rho_1 = \dfrac{pM}{RT_1},\qquad
\rho_2 = \dfrac{pM}{RT_2},\qquad
\rho_0 = \dfrac{p_0 M}{RT_0}.
\]

Để đèn trời bay lên được thì phải có $F_A \ge p_{\text{đèn}} + p_{\text{khi}}$ hay $\rho_2 g V \ge m g + \rho_1 g V$ dẫn đến
\[
m \le (\rho_2 - \rho_1)V
= \left(\dfrac{pM}{RT_2} - \dfrac{pM}{RT_1}\right)V
= \left(\dfrac{1}{T_2} - \dfrac{1}{T_1}\right)\dfrac{pMV}{R}.
\]

Từ $\rho_0 = \dfrac{p_0 M}{RT_0} \Rightarrow \dfrac{pM}{R} = \rho_0 T_0 \dfrac{p}{p_0}$ nên
\[
m \le \left(\dfrac{1}{T_2} - \dfrac{1}{T_1}\right) T_0 \dfrac{p}{p_0}\, \rho_0\, V.
\]

Thay số ta được
\[
m \le \left(\dfrac{1}{27+273} - \dfrac{1}{67+273}\right)\cdot 273 \cdot \dfrac{10^5}{1{,}013\cdot 10^5}\cdot 1{,}29 \cdot 0{,}10
\approx 13{,}6 \cdot 10^{-3}\ \text{kg} = 13{,}6\ \text{g}.
\]

Lời giải

Với quá trình làm nóng đẳng áp:
\[
U - U_0 = A_1 + Q_1,\qquad
A_1 = -\,p\,\Delta V = -\,\frac{m}{M}R\,\Delta T,\quad Q_1=12\ \text{J}.
\]

Với quá trình làm lạnh đẳng tích để trở về nhiệt độ ban đầu:
\[
U_0 - U = A_2 + Q_2,\qquad A_2=0,\ Q_2=-9\ \text{J}\ \Rightarrow\ U-U_0=9.
\]

Kết hợp hai biểu thức:
\[
-\frac{m}{M}R\,\Delta T + 12 = 9 \ \Rightarrow\ \frac{m}{M}R\,\Delta T = 3
\ \Rightarrow\ m=\frac{3M}{R\,\Delta T}.
\]

Thay số $M=28\ \text{g/mol}$, $R=8{,}31\ \text{J/(mol·K)}$, $\Delta T=15\ \text{K}$:
\[
m=\frac{3\cdot 28}{8{,}31\cdot 15}\ \text{g}\approx 0{,}67\ \text{g}.
\]

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

Câu 7

A. nội năng của nó tăng, nó tỏa nhiệt ra môi trường.

B. nội năng của nó giảm, nó tỏa nhiệt ra môi trường.

C. nội năng của nó tăng, nó không trao đổi nhiệt với môi trường.

D. nội năng của nó giảm, nó không trao đổi nhiệt với môi trường.

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