Để giải các bài tập về sự chuyển trạng thái của khí lí tưởng thì cần dùng những công thức về quá trình đẳng nhiệt (định luật Boyle), quá trình đẳng áp (định luật Charles), phương trình trạng thái của khí lí tưởng.

- Quá trình đẳng nhiệt: pV = hằng số.

- Quá trình đẳng áp: $\frac{V}{T} =$ hằng số.

- Quá trình đẳng tích: $\frac{p}{T} =$ hằng số.

- Phương trình trạng thái:

\frac{p V}{T} =

hằng số hay pV = nRT

Câu 2/9

Hãy giải bài tập ví dụ 2 bằng cách vẽ đường đẳng tích thay cho đường đẳng áp.

Xem đáp án

Lời giải

Hãy giải bài tập ví dụ 2 bằng cách vẽ đường đẳng tích thay cho đường đẳng áp. (ảnh 1)

Kẻ một đường đẳng tích song song với trục p, cắt hai đường đẳng nhiệt ở hai vị trí có áp suất là p₁ và p₂.

Với cùng thể tích của một lượng khí, áp suất p₂ > p₁ nên T₂ > T₁ vì khi nhiệt độ tăng thì các phân tử khí chuyển động va chạm với thành bình tăng lên, áp suất tăng lên.

Câu 3/9

Hãy dùng phương trình $\frac{p V}{T}$ = hằng số để giải Bài tập ví dụ 3.

Xem đáp án

Lời giải

Lượng khí trong bài tập này có khối lượng đã biết và thay đổi khi chuyển trạng thái. Trong quá trình chuyển trạng thái có hai thông số không đổi là thể tích V (chính là thể tích của bình chứa khí) và nhiệt độ T.

- Lượng khí ban đầu m₁ = 1,00 kg có: V₁ = V; T₁ = T; p₁ = 10⁷ Pa.

- Lượng khí còn lại m₂ = (m₁ - Δm) có: V₂ = V; T₂ = T; p₂ = 2,5.10⁶ Pa.

Áp dụng phương trình trạng thái: $\{\begin{cases} \frac{p_{1} V_{1}}{T_{1}} = n_{1} R = \frac{m_{1}}{M} R (1) \\ \frac{p_{2} V_{2}}{T_{2}} = n_{2} R = \frac{m_{2}}{M} R (2) \end{cases}$

Thay các giá trị vào (1) và (2) được Δm = 0,75 kg.

Câu 4/9

Một lượng khí ở điều kiện tiêu chuẩn có thế tích 2 m³. Nếu nén đẳng nhiệt lượng khí này tới áp suất 5.10⁵ Pa thì thể tích của lượng khí sẽ là

A. 10 m³.

B. 1 m³.

C. 0,4 m³.

D. 4 m³.

Xem đáp án

Lời giải

Áp suất ở điều kiện tiêu chuẩn là 1,013.10⁵ Pa.

Áp dụng quá trình đẳng nhiệt: $p_{1} V_{1} = p_{2} V_{2} \Leftrightarrow {1,013.10}^{5} .2 = {5.10}^{5} V_{2} \Leftrightarrow V_{2} = 0,4052 m^{3}$ .

Câu 5/9

Một bóng thám không có các bộ phận chính như mô tả ở Hình 13.3.

a) Tại sao vỏ bóng phải được làm bằng chất liệu đàn hồi?

b) Tại sao để bóng bay lên, người ta phải bơm vào bóng một loại khí có khối lượng riêng nhỏ hơn không khí?

c) Bóng thám không thường chỉ bay lên tới độ cao khoảng từ 30 km đến 40 km là bị vỡ. Tại sao bóng bị vỡ?

Xem đáp án

Lời giải

a) Vì khi lên cao áp suất và nhiệt độ thay đổi, nếu không làm bằng chất liệu đàn hồi có thể quả bóng sẽ bị vỡ.

b) Bơm khí có khối lượng riêng nhỏ hơn không khí để quả bóng có thể bay lên dựa vào lực đẩy Acsimet của không khí tác dụng lên quả bóng.

c) Bóng thám không bay đến một độ cao nhất định sẽ bị vỡ vì khi đến độ cao đó, áp suất tác dụng lên quả bóng đã đạt đến giá trị tới hạn, chất liệu làm quả bóng không thể chịu được áp suất đó nữa nên sẽ vỡ.

Câu 6/9

Một bình dung tích 40 dm³ chứa 3,96 kg khí oxygen. Hỏi ở nhiệt độ nào thì bình có thể bị vỡ, biết bình chỉ chịu được áp suất không quá 60 atm. Lấy khối lượng riêng của oxygen ở điều kiện tiêu chuẩn là 1,43 kg/m³.

Xem đáp án

Lời giải

Trạng thái 1 là trạng thái khí ở điều kiện tiêu chuẩn: $\{\begin{cases} p_{1} = {1,013.10}^{5} P a \\ V_{1} = \frac{3,96}{1,43} = 2,77 m^{3} \\ T_{1} = 273 K \end{cases}$

Trạng thái 2 là trạng thái khí ở điều kiện có thể bị nổ: $\{\begin{cases} p_{2} = 60 a t m = {60.1,013.10}^{5} P a \\ V_{2} = 40 d m^{3} = {40.10}^{- 3} m^{3} \\ T_{2} = ? K \end{cases}$

Áp dụng phương trình trạng thái:

$\frac{p_{1} V_{1}}{T_{1}} = \frac{p_{2} V_{2}}{T_{2}} \Leftrightarrow \frac{{1,013.10}^{5} .2,77}{273} = \frac{{60.1,013.10}^{5} {.40.10}^{- 3}}{T_{2}} \Leftrightarrow T_{2} = 236,5 K$

Câu 7/9

Một bình chứa một chất khí được nén ở nhiệt độ 27 °C và áp suất 40 atm. Nếu nhiệt độ của khí giảm xuống còn 12 °C và một nửa lượng khí thoát ra khỏi bình thì áp suất khí sẽ bằng bao nhiêu?

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 8/9

Hình 13.4 vẽ đường biểu diễn bốn quá trình chuyển trạng thái liên tiếp của một lượng khí trong hệ toạ độ (p,T): (1 - 2); (2 - 3); (3 - 4); (4 - 1). Hãy chứng tỏ rằng chỉ có một trong bốn quá trình trên là đẳng tích.

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 9/9

Vận dụng được các phương trình trạng thái của khí lí tưởng để giải các bài tập có liên quan.

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

Xem tiếp với tài khoản VIP

Còn 3/9 câu hỏi, đáp án và lời giải chi tiết.

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

Bằng việc đăng ký, bạn đồng ý với Điều khoản sử dụng và Chính sách bảo mật của Vietjack.

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

V-ACT

HSA

TSA

SPT

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

Văn

Tiếng Anh

Vật lí

Hóa học

Sinh học

Lịch sử

Địa lí

Giáo dục Kinh tế và Pháp luật

Tin học

Công nghệ

Toán

Văn

Tiếng Anh

Vật lí

Hóa học

Sinh học

Lịch sử

Địa lí

Giáo dục Kinh tế và Pháp luật

Tin học

Công nghệ

Toán

Văn

Tiếng Anh

Vật lý

Hóa học

Sinh học

Lịch sử

Địa lí

Giáo dục Kinh tế và Pháp luật

Tin học

Công nghệ

Toán

Văn

Tiếng Anh

Vật lý

Hóa học

Sinh học

Khoa học tự nhiên

Tin học

Lịch sử

Địa lí

Toán

Văn

Tiếng Anh

Hãy dùng phương trình $\frac{p V}{T}$ = hằng số để giải Bài tập ví dụ 3.

Một lượng khí ở điều kiện tiêu chuẩn có thế tích 2 m³. Nếu nén đẳng nhiệt lượng khí này tới áp suất 5.10⁵ Pa thì thể tích của lượng khí sẽ là

A. 10 m³.

B. 1 m³.

C. 0,4 m³.

D. 4 m³.

Một bình dung tích 40 dm³ chứa 3,96 kg khí oxygen. Hỏi ở nhiệt độ nào thì bình có thể bị vỡ, biết bình chỉ chịu được áp suất không quá 60 atm. Lấy khối lượng riêng của oxygen ở điều kiện tiêu chuẩn là 1,43 kg/m³.