Bài tập file word Vật lí 12 chân trời Bài 6: Định luật Boyle. Định luật Charles

BÀI 6: ĐỊNH LUẬT BOYLE. ĐỊNH LUẬT CHARLES

(16 CÂU)

1. NHẬN BIẾT (4 CÂU)

Câu 1: Định luật Boyle và định luật Charles phát biểu như thế nào? Hãy so sánh và đối chiếu sự khác nhau giữa hai định luật này ?

Trả lời:

- Định luật Boyle: Ở nhiệt độ không đổi, áp suất của một lượng khí xác định tỉ lệ nghịch với thể tích của nó. Nghĩa là, khi áp suất tăng thì thể tích giảm và ngược lại, khi thể tích tăng thì áp suất giảm.

- Định luật Charles: Ở áp suất không đổi, thể tích của một lượng khí xác định tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối của nó. Nghĩa là, khi nhiệt độ tăng thì thể tích cũng tăng và ngược lại.

* So sánh:

+ Đại lượng không đổi: Định luật Boyle giữ nhiệt độ không đổi, còn định luật Charles giữ áp suất không đổi.

+ Mối quan hệ giữa các đại lượng: Định luật Boyle mô tả mối quan hệ giữa áp suất và thể tích, còn định luật Charles mô tả mối quan hệ giữa thể tích và nhiệt độ.

+ Biểu thức: 

Định luật Boyle: pV = hằng số

Định luật Charles: V/T = hằng số

Câu 2: Hãy vẽ đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của áp suất vào thể tích trong quá trình đẳng nhiệt ?

Trả lời:

Câu 3: Hãy nêu một số ví dụ về ứng dụng của định luật Boyle và Charles trong đời sống ?

Trả lời:

Câu 4: Em hãy giải thích hiện tượng bơm xe đạp dựa vào định luật Charles?

Trả lời:

2. THÔNG HIỂU (6 CÂU)

Câu 1: Một lượng khí lý tưởng ở điều kiện tiêu chuẩn có thể tích V0, áp suất p0 và nhiệt độ T0. Nếu nén khí đẳng nhiệt đến khi thể tích giảm một nửa thì áp suất của khí lúc này bằng bao nhiêu?

Trả lời:

Áp dụng định luật Boyle: p1V1 = p2V2 Với V2 = V0/2, ta có:

 Vậy áp suất của khí lúc này tăng gấp đôi so với ban đầu.

Câu 2: Nén đẳng nhiệt khối khí xác định làm áp suất thay đổi một lượng là 0,5 atm. Biết thể tích và áp suất ban đầu lần lượt là 5 lít và 2atm, tính thể tích của khối khí lúc sau.

Trả lời:

Câu 3: Nếu nhiệt độ của một bóng đèn khi tắt là 25℃, khi sáng là 323℃, thì áp suất của khí trơ trong bóng đèn tăng lên là bao nhiêu?

Trả lời:

Câu 4: Một khối khí có thể tích 16 lít, áp suất từ 1 atm được nén đẳng nhiệt tới áp suất là 4 atm. Tìm thể tích khí đã bị nén.

Trả lời:

Câu 5: Một bình chứa 10 lít khí ở áp suất 2 atm. Người ta nén khí trong bình đến áp suất 4 atm. Nhiệt độ lượng khí trong toàn bộ quá trình là không đổi. Thể tích của khí sau khi nén là bao nhiêu?

Trả lời:

Câu 6: Một khối khí xác định giãn nở đẳng áp từ nhiệt độ t₁ = 32 °C đến nhiệt độ t₂ =117 °C, thể tích khối khí tăng thêm 1,7 lít. Tìm thể tích khối khí trước khi giãn nở.

Trả lời:

3. VẬN DỤNG (4 CÂU)

Câu 1: Khí ở lò thoát ra theo ống khói hình trụ. Ở đầu dưới, khí có nhiệt độ 727℃ và chuyển động với vận tốc 5m/s. Hỏi vận tốc của khí ở đầu trên của ống (có nhiệt độ 227℃). Áp suất coi như không đổi.

Trả lời:

Gọi u₁; u₂ là vận tốc của khí ở đầu dưới và đầu trên của ống khói.

S là tiết diện của ống khói.

Ta xét trong 1 giây:

- Thể tích vào đầu dưới:

- Thể tích ra đầu trên:

Câu 2: Nén một khối khí đẳng nhiệt từ thể tích 24 lít đến 16 lít thì thấy áp suất khí tăng thêm lượng . Hỏi áp suất ban đầu của khí là?

Trả lời:

Câu 3: Xét quá trình biến đổi đẳng nhiệt của một lượng khí xác định. Để tăng thể tích của lượng khí lên 10% thì áp suất của lượng khí đó thay đổi như thế nào?

Trả lời

Câu 4: Một chất khí chiếm thể tích 250 ml ở áp suất 750 mmHg và 25 °C. Cần phải tăng áp suất thêm bao nhiêu để giảm thể tích khí xuống 200 ml ở cùng nhiệt độ?

Trả lời

Câu 5: Khối lượng riêng của oxi ở điều kiện tiêu chuẩn là 1,43 kg/m³. Tính khối lượng khí oxi ở trong bình kín thể tích 10 lít, áp suất 150 atm nhiệt độ 0℃.

Trả lời:

4. VẬN DỤNG CAO (2 CÂU)

Câu 1:Một ống thủy tinh một đầu kín, dài 57cm chứa không khí có áp suất bằng áp suất không khí (76cmHg). Ấn ống vào chậu thủy ngân theo phương thẳng đứng, 

miệng ống ở dưới. Tìm độ cao cột thủy ngân đi vào ống khi đáy ống ngang mặt thoáng thủy ngân.

Trả lời:

Gọi l là chiều dài của ống, x là độ cao cột thủy ngân đi vào ống

Ta có :

- Ban đầu, khí trong ống có thể tích V₁ = Sl, áp suất p₂ = p₀ = 76cmHg

- Sau khi ấn ống vào thuỷ ngân, khí trong ống có thể tích V₂ = S(  - x), áp suất

Áp dụng định luật Boyle cho khí trong ống :

Vậy: Độ cao cột thủy ngân đi vào ống khi đáy ống ngang mặt thoáng thủy ngân là x = 19cm

--------------------------------------

--------------------- Còn tiếp ----------------------