Bài tập file word Vật lí 12 kết nối Bài 11: Phương trình trạng thái của khí lí tưởng

BÀI 11 : PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI CỦA KHÍ LÍ TƯỞNG

(15 CÂU)

1. NHẬN BIẾT (4 CÂU)

Câu 1: Em hãy viết phương trình trạng thái của khí lí tưởng và cho biết phương trình trạng thái của khí lí tưởng gồm mấy thông số?

Trả lời:

- Phương trình trạng thái của một khối khí lí tưởng xác định:

hằng số

- Phương trình trạng thái của khí lí tưởng gồm ba thông số: p, V, T.

Câu 2: Mối liên hệ giữa ba thông số trạng thái của một khối khí xác định được dựa trên những định luật nào?

Trả lời:

Câu 3: Em hãy viết phương trình Clapryron và cho biết phương trình đó có phải là phương trình trạng thái của khí lí tưởng hay không?

Trả lời:

Câu 4: Em hãy nêu ứng dụng của phương trình trạng thái khí lí tưởng áp dụng trong cuộc sống?

Trả lời:

2. THÔNG HIỂU (5 CÂU)

Câu 1: Trong xi lanh của một động cơ đốt trong, hỗn hợp khí ở áp suất 1at, nhiệt độ 47℃, có thể tích 40dm³. Nén hỗn hợp khí đến thể tích 5dm³, áp suất 15at. Tính nhiệt độ của khí sau khi nén.

Trả lời:

Ta có:

Nhiệt độ của khí sau khi nén là 327℃.

Câu 2: Trước khi nén, hỗn hợp khí trong xi lanh của một động cơ có áp suất 0,8at; nhiệt độ 50℃. Sau khi nén, thể tích giảm 5 lần, áp suất là 8at. Tìm nhiệt độ khí sau khi nén.

Trả lời:

Ta có:

Câu 3: Nén 10 lít khí ở nhiệt độ 27℃ để cho thể tích của nó chỉ là 4 lít, vì nén nhanh khí bị nóng lên đến 60℃. Hỏi áp suất của khí tăng lên bao nhiêu lần?

Trả lời:

Câu 4: Một quả bóng có thể tích 200 lít ở nhiệt độ 28℃ trên mặt đất. Bóng được thả bay lên đến độ cao mà ở đó áp suất khí quyển chỉ còn 0,55 lần khí quyển ở mặt đất và có nhiệt độ 5℃. Tính thể tích của quả bóng ở độ cao đó (bỏ qua áp suất phụ gây ra bởi vỏ bóng).

Trả lời:

Câu 5: Một bình dung tích 10 lít chứa 2g hydrogen ở 27℃. Tính áp suất khí trong bình.

Trả lời:

3. VẬN DỤNG (4 CÂU)

Câu 1: Một bình dung tích 10 lít chứa 2g hydrogen ở 27℃. Tính áp suất khí trong bình.

Trả lời:

Áp dụng phương trình Claperon-Mendeleev ta được:

Với m = 2g,

Thay vào ta có:

Câu 2: Một chất khí có khối lượng 1,0g ở 27℃ dưới áp suất 0,5 at và có thể tích 1,8 lít. Hỏi khí đó là gì? Biết rằng đó là một đơn chất.

Trả lời:

Câu 3: Một bình kín dung tích không đổi 50 lít chứa khí Hydro ở áp suất 5Mpa và nhiệt độ 37℃, dùng bình này để bơm bóng bay, mỗi quả bóng bay được bơm đến áp suất 1,05.10⁵, dung tích mỗi quả là 10 lít, nhiệt độ khí nén trong bóng là 12℃. Hỏi bình đó bơm được bao nhiêu quả bóng bay?

Trả lời

Câu 4:  Bình dung tích 22 lít chứa 0,5g khí O₂. Bình chỉ chịu được áp suất không quá 21at. Hỏi có thể đưa khí trong bình tối đa tới nhiệt độ nào để bình không vỡ?

Trả lời:

4. VẬN DỤNG CAO (2 CÂU)

Câu 1: Trong một xilanh thẳng đứng có tiết diện không đổi, dưới một piston di động

không trọng lượng, có chứa không khí. Đặt một quả cân có khối lượng m = 10kg lên piston. Piston sẽ dịch chuyển Δh bằng bao nhiêu nếu nhiệt độ không khí trong xilanh được duy trì không đổi? Áp suất khí quyển p₀ = 10⁵ Pa , diện tích piston S = 100 cm² , khoảng cách từ piston chưa bị nén đến đáy xilanh h₀ = 100 cm . Gia tốc trọng trường

g = 10 m/s².

Trả lời:

Từ điều kiện cân bằng của piston, ta có áp suất của không khí trong bình bằng p₀ ở trạng thái ban đầu và bằng  khi đặt quả cân lên piston.

Theo định luật Boyle – Mariotte, ta có:

Trong đó  và

Từ đó, ta tìm được :

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