Câu hỏi:

08/04/2026 130

Người ta bơm 10³ m³ không khí nóng ở nhiệt độ T = 300 K vào một khinh khí cầu. Nhiệt độ và áp suất của khí quyển lúc này là T₀ = 279 K và p₀ = 1,00 bar. Khối lượng khí cầu là 240 kg. Khi đó, khinh khí cầu chưa thể bay lên được.

(a) Tính lượng không khí chứa trong khinh khí cầu. Biết muốn khí cầu bay lên chỉ cần tăng nhiệt độ của không khí trong khí cầu mà không cần bơm thêm không khí vào hoặc lấy bớt không khí ra. Coi đây là quá trình đẳng áp; nhiệt dung riêng đẳng áp của không khí là $c_{m p} = 7 \frac{R}{2};$ hằng số khí lí tưởng R = 8,31 J/mol.K và khối lượng mol của không khí M_A = 29 g/mol.

(b) Tính thể tích của khí cầu để nó có thể bắt đầu bay lên.

(c) Tính nhiệt lượng cần cung cấp cho khí cầu để đun nóng không khí.

Xem lời giải

Câu hỏi trong đề: Bài tập tự luyện Vật lý Chương 2. Khí lý tưởng có đáp án !!

Quảng cáo

Trả lời:

Giải bởi Vietjack

T₀ = 279 K và p₀ = 1,00 bar = 10⁵ Pa; T = T₁ = 300 K

1. Lượng không khí trong khí cầu khi chưa bay lên: $n = \frac{p_{0} V_{0}}{R T_{1}} = 4, 01 \cdot 10^{4} m o l$

Khối lượng không khí trong khí cầu khi chưa bay lên: m_kk = n.M_A = 1,16.10³ kg.

Khối lượng của cả khí cầu: m_kc = 240 kg + 1,16.10³ kg = 1,40.10³ kg.

2. Trạng thái của không khí trong khí cầu khi chưa bay lên: $(p_{1} = p_{0}; V_{1} = V_{0} = 1 0^{3} m^{3}; T_{1} = 300 K)$

Trạng thái của không khí trong khí cầu khi bay lên: $(p_{2} = p_{0}; V_{2} = ?; T_{2} = ?)$

Coi khi bay lên lực đẩy Archimedes bằng trọng lượng của khí cầu: $F_{A} = P \Rightarrow D_{0} g V_{2} = m_{k c} g$ (1)

Từ phương trình trạng thái của khí lí tưởng: $p_{0} V_{0} = n_{0} R T_{0}$ và công thức tính khối lượng riêng của không khí: $D_{0} = \frac{m}{V_{0}} = \frac{n M}{V_{0}}$ rút ra: $D_{0} = \frac{p_{0} M}{R T_{0}} = 1, 25 k g / m^{3}$

Từ (1) suy ra $V_{2} = \frac{m_{k c}}{D_{0}} = \frac{1, 40 \cdot 10^{3}}{1, 25} = 1, 12 \cdot 10^{3} m^{3}$

3. Vì số mol n và áp suất p của không khí trong khí cầu không đổi nên đây là quá trình đẳng áp của một lượng khí không đổi: $\frac{T_{2}}{T_{1}} = \frac{V_{2}}{V_{1}} = 1, 12 \Rightarrow T_{2} = 336 K .$

$Q = m_{k k} c_{m p} Δ T = m_{k k} . \frac{7}{2} R Δ T = 1, 16.1 0^{3} . \frac{7}{2} . 8, 31 . (336 - 279) = 1, 92.1 0^{6} J .$

Hot: 1000+ Đề thi cuối kì 2 file word cấu trúc mới 2026 Toán, Văn, Anh... lớp 1-12 (chỉ từ 60k). Tải ngay

Các sản phẩm khác của Vietjack:

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Câu 1

Một khối khí lí tưởng xác định thực hiện quá trình biến đổi trạng thái được biểu diễn như hình vẽ dưới.

Hình nào sau đây biểu diễn đúng quá trình biến đổi trên?

Lời giải

Đáp án đúng là A

Vì đây là quá trình biến đổi đẳng áp. Trong hệ toạ độ VOT, đường đẳng áp là đường thẳng có đường kéo dài qua gốc toạ độ, nên Hình A thoả mãn.

Câu 2

Một hộp hình lập phương có cạnh 10 cm chứa khí lí tưởng đơn nguyên tử ở nhiệt độ 20 °C và áp suất 1,2.10⁶ Pa. Cho số Avogadro N_A = 6,02.10²³ mol^-1. Số phân tử khí chuyển động đập vào một mặt hộp là

9,89.10²².

1,23.10²³.

4,95.10²².

4,34.10²⁴.

Lời giải

Đáp án đúng là C

Số phân tử khí chứa trong hộp:

$p V = n R T = \frac{N}{N_{A}} \cdot R T \Rightarrow N = \frac{p V N_{A}}{R T} = \frac{1, 2 \cdot 10^{6} \cdot 0, 1^{3} \cdot 6, 02 \cdot 10^{23}}{8, 31 \cdot (20 + 273)} \approx 2, 97 \cdot 10^{23}$

Số phân tử khí đập vào một mặt hộp: $\frac{N}{6} = 4, 95 \cdot 10^{22}$ phân tử.

Câu 3

Khi lái xe dưới trời nắng nóng, nhiệt độ ngoài trời tăng cao làm cho nhiệt độ khối khí bên trong lốp xe cũng tăng theo. Điều này ảnh hưởng như thế nào đến áp suất khí trong lốp xe và cần lưu ý gì khi di chuyển?

Áp suất khí trong lốp xe giảm, nên cần bơm thêm khí vào lốp trước khi di chuyển.

Áp suất khí trong lốp xe không thay đổi vì khối lượng khí bên trong lốp không đổi.

Áp suất khí trong lốp xe tăng, nên kiểm tra và điều chỉnh áp suất của lốp để tránh bơm quá căng khi trời nóng.

Áp suất khí trong lốp xe tăng, điều này có lợi cho việc di chuyển vì giảm ma sát.

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Câu 4

Trên đồ thị p − V (hình vẽ), vẽ hai đường đẳng nhiệt của cùng một lượng khí. Trong hai đường T₁ và T₂, đường ứng với nhiệt độ cao hơn là ......

Xem đáp án

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Câu 5

Một bình có thể tích 4.10^-3 m³ chứa khí lý tưởng ở nhiệt độ 300 K và áp suất 500 kPa. Khí bị rò rỉ cho đến khi áp suất giảm xuống 325 kPa. Tính số mol khí thoát ra ngoài? Coi nhiệt độ không đổi?

0,10.

0,28.

0,42.

0,16.

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Câu 6

Trong mỗi phát biểu sau, em hãy chọn đúng hoặc sai.

a. Áp suất khí tác dụng lên thành bình càng tăng khi các phân tử khí chuyển động nhiệt càng nhanh.

Đúng

Sai

b. Áp suất khí tác dụng lên thành bình càng nhỏ khi khối lượng phân tử khí càng lớn.

Đúng

Sai

c. Áp suất khí tác dụng lên thành bình càng tăng khi mật độ phân tử khí càng lớn.

Đúng

Sai

d. Biểu thức áp suất chất khí tác dụng lên thành bình là: $p = \frac{2}{3} μ m \bar{v^{2}} .$

Đúng

Sai

e. Vì phân tử luôn tồn tại ở trạng thái chuyển động nên không thể đạt đến nhiệt độ không tuyệt đối (0 K).

Đúng

Sai

f. Động năng tịnh tiến trung bình của một phân tử khí đơn nguyên tử là: $W_{d} = \frac{3}{2} k T .$

Đúng

Sai

g. Hằng số Boltzmann k là hằng số đặc trưng cho mối liên hệ giữa nhiệt độ của khối khí và động năng tịnh tiến trung bình của phân tử khí.

Đúng

Sai

h. Áp suất khí tác dụng lên vỏ một quả bóng đá nằm yên trên sàn là lớn nhất tại điểm tiếp xúc với sàn.

Đúng

Sai

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Câu 7

Nếu tốc độ chuyển động nhiệt trung bình của phân tử khí tăng gấp 2 lần thì nhiệt độ của khối khí sẽ

tăng 2 lần.

tăng 4 lần.

không thay đổi.

giảm 2 lần.

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Xem thêm các câu hỏi khác »

Lớp 12

Lớp 11

Lớp 10

Ôn vào 10

Lớp 9

Lớp 8

Lớp 7

Lớp 6

Ôn vào 6

Lớp 5

Lớp 4

Lớp 3

Lớp 2

Lớp 1

Đại học

ĐGNL - ĐGTD

Tốt nghiệp THPT

Ôn vào 10

Ôn vào 6

ĐGNL-ĐGTD

Toán

Văn

Tiếng Anh

Vật lý

Hóa học

Sinh học

Lịch sử

Địa lý

Giáo dục Kinh tế và Pháp luật

Tin học

Công nghệ

Toán

Toán

Toán

Toán

Văn

Tiếng Anh

Vật lý

Hóa học

Sinh học

Khoa học tự nhiên

Tin học

Lịch sử

Địa lí

Toán

Toán

Toán

Toán

Tiếng Việt

Tiếng Anh

Một khối khí lí tưởng xác định thực hiện quá trình biến đổi trạng thái được biểu diễn như hình vẽ dưới. Hình nào sau đây biểu diễn đúng quá trình biến đổi trên?

Một hộp hình lập phương có cạnh 10 cm chứa khí lí tưởng đơn nguyên tử ở nhiệt độ 20 °C và áp suất 1,2.106 Pa. Cho số Avogadro NA = 6,02.1023 mol-1. Số phân tử khí chuyển động đập vào một mặt hộp là

Khi lái xe dưới trời nắng nóng, nhiệt độ ngoài trời tăng cao làm cho nhiệt độ khối khí bên trong lốp xe cũng tăng theo. Điều này ảnh hưởng như thế nào đến áp suất khí trong lốp xe và cần lưu ý gì khi di chuyển?

Trên đồ thị p − V (hình vẽ), vẽ hai đường đẳng nhiệt của cùng một lượng khí. Trong hai đường T1 và T2, đường ứng với nhiệt độ cao hơn là ......

Một bình có thể tích 4.10-3 m3 chứa khí lý tưởng ở nhiệt độ 300 K và áp suất 500 kPa. Khí bị rò rỉ cho đến khi áp suất giảm xuống 325 kPa. Tính số mol khí thoát ra ngoài? Coi nhiệt độ không đổi?

Trong mỗi phát biểu sau, em hãy chọn đúng hoặc sai.

Nếu tốc độ chuyển động nhiệt trung bình của phân tử khí tăng gấp 2 lần thì nhiệt độ của khối khí sẽ

Đăng ký

Đăng nhập

Quên mật khẩu

CHỌN BỘ SÁCH BẠN MUỐN XEM

Một khối khí lí tưởng xác định thực hiện quá trình biến đổi trạng thái được biểu diễn như hình vẽ dưới.

Hình nào sau đây biểu diễn đúng quá trình biến đổi trên?

Một hộp hình lập phương có cạnh 10 cm chứa khí lí tưởng đơn nguyên tử ở nhiệt độ 20 °C và áp suất 1,2.10⁶ Pa. Cho số Avogadro N_A = 6,02.10²³ mol^-1. Số phân tử khí chuyển động đập vào một mặt hộp là

Trên đồ thị p − V (hình vẽ), vẽ hai đường đẳng nhiệt của cùng một lượng khí. Trong hai đường T₁ và T₂, đường ứng với nhiệt độ cao hơn là ......

Một bình có thể tích 4.10^-3 m³ chứa khí lý tưởng ở nhiệt độ 300 K và áp suất 500 kPa. Khí bị rò rỉ cho đến khi áp suất giảm xuống 325 kPa. Tính số mol khí thoát ra ngoài? Coi nhiệt độ không đổi?