Chương V. CHẤT KHÍ
-
2584 lượt thi
-
65 câu hỏi
-
50 phút
Danh sách câu hỏi
Câu 1:
Câu nào sau đây nói về lực tương tác phân tử là không đúng?
Chọn C.
Khi khoảng cách giữa các phân tử nhỏ thì lực đẩy mạnh hơn lực hút, khi khoảng cách giữa các phân tử lớn thù lực hút mạnh hơn đẩy.
Câu 2:
Câu nào sau đây nói về các phân tử khí lí tưởng là không đúng?
Chọn C.
Các phân tử khí lí tưởng luôn có khối lượng nên không thể bỏ qua được.
Câu 3:
Tìm câu sai.
Chọn B.
Chất khí lí tưởng là chất khí trong đó các phân tử được coi là chất điểm và chỉ tương tác khi va chạm với nhau, gây áp suất lên thành bình.
Thể tích của các phân tử có thể bỏ qua nhưng khối lượng của các phân tử không thể bỏ qua.
Câu 4:
Tìm câu sai.
Chọn B.
Các nguyên tử, phân tử đứng sát nhau và giữa chúng luôn có khoảng cách.
Câu 5:
Ở nhiệt độ 0 và áp suât 760 mmHg, 22,4 lít khí ôxi chứa phân tử ôxi. Coi phân tử ôxi như một quả cầu có bán kính
. Thể tích riêng của các phân tử khí ôxi nhỏ hơn thể tích bình chứa
Chọn A.
Thể tích của bình chứa là V = 22,4 ℓ = 22,4.10-3 m3.
Thể tích của 1 phân tử ôxi bằng V0 = .4/3
Thể tích riêng của các phân tử ôxi bằng NAV0 =
Thể tích riêng của các phân tử ôxi nhỏ hơn thể tích bình chứa
Câu 6:
Biết khối lượng của 1 mol nước là và 1 mol có phân tử. Biết khối lượng riêng của nước là . Số phân tử có trong là
Chọn B.
Trong 1 mol khí có NA = 6,02.1023 nguyên tử (hoặc phân tử).
Khối lượng của nước là m = ρV
Khối lượng của 1 phân tử nước là m0 = μ/NA.
Số phân tử nước bằng
Câu 7:
Một lượng khí có khối lượng là 30 kg và chứa phân tử. Phân tử khí này gồm các nguyên tử hiđrô và cacbon. Biết 1 mol khí có phân tử. Khối lượng của các nguyển tử cacbon và hiđrô trong khí này là
Chọn A.
Số mol khí bằng
Trong khi có hiđrô và cacbon, chí CH4 có μ = (12 + 4).10-3 kg/mol
Vì thế, khí đã cho là CH4. Khối lượng của 1 phân tử khí CH4 là
Khối lượng của nguyên tử hiđrô là:
Khối lượng của nguyên tử cacbon là:
Câu 8:
Phát biểu nào sau đây là không đúng khi nói về quá trình đẳng nhiệt của một lượng khí xác định?
Chọn D.
Quá trình đẳng nhiệt: là quá trình biến đổi trạng thái khi nhiệt độ không đổi.
Nội dung định luật: ở nhiệt độ không đổi (quá trình đẳng nhiệt) tích của áp suất và thể tích của một lượng khí xác định là một hằng số.
p.V = const (ở nhiệt độ không đổi) do đó áp suất tỉ lệ nghịch với thể tích.
Câu 9:
Hệ thức đúng của định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt là:
Chọn B.
Định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt: ở nhiệt độ không đổi (quá trình đẳng nhiệt) tích của áp suất và thể tích của một lượng khí xác định là một hằng số.
* Công thức: p1.V1 = p2.V2 hay p.V = const (ở nhiệt độ không đổi)
Câu 10:
Hệ thức không phải của định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt là:
Chọn C.
Định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt: p.V = const (ở nhiệt độ không đổi) do đó áp suất tỉ lệ nghịch với thể tích.
Câu 11:
Đồ thị nào sau đây biểu diễn đúng định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt?
Chọn C.
Định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt: p.V = const
Do đó áp suất tỉ lệ thuận với nghịch đảo thể tích nên đồ thị của p theo 1/V là một đường thẳng có đường kéo dài đi qua gốc O.
Câu 12:
Một xilanh chứa 1 khí ở . Pít-tông nén khí trong xilanh xuống còn 7. Nếu coi nhiệt độ không đổi thì áp suất trong xilanh bằng
Chọn B.
Do T = const nên p1V1 = p2V2.
Câu 13:
Một bọt khí ở đáy hồ sâu 7,5 m nổi lên trên mặt nước. Giả sử nhiệt độ ở đáy hồ và mặt hồ là như nhau. Cho biết áp suất khí quyển , và khối lượng riêng của thủy ngân là . Thể tích bọt khí đã tăng lên
Chọn A.
Gọi thể tích và áp suất của bọt khí ở đáy hồ và mặt hồ lần lượt là p1, V1 và p2, V2, ta có:
p2 = p0, p1 = p0 + h/13,6 (cmHg)
Áp dụng định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt: p1V1 = p2V2
Câu 14:
Một khối lượng khí lí tưởng xác định có áp suất 2 atm được làm tăng áp suất lên đến 8 atm ở nhiệt độ không đổi thì thể tích biến đổi một lượng là 3 lít. Thể tích ban đầu của khối là
Chọn A.
Ta có:
Câu 15:
Nếu áp suất của một lượng khí lí tưởng xác định tăng thì thể tích biến đổi 3 lít. Nếu áp suất của lượng khí đó tăng 3.105 Pa thì thể tích biến đổi 5 lít. Biết nhiệt độ không đổi, áp suất và thể tích ban đầu của khí là
Chọn B.
Vì quá trình biến đổi là đẳng nhiệt nên ta có:
Từ (1) và (2), ta tìm được p0 = 6.105 Pa; V0 = 15 lít.
Câu 16:
Một quả bóng đá có dung tích 2,5 lít. Người ta bơm không khí ở áp suất vào bóng. Mỗi lần bơm được không khí. Biết trước khi bơm, trong bóng có không khí ở áp suất và nhiệt độ không đổi trong thời gian bơm. Áp suất không khí trong quả bóng sau 20 lần bơm bằng
Chọn C.
Thể tích không khí trước khi bơm vào bóng:
V1 = 20.0,125 + 2,5 = 5 lít.
Sau khi bơm vào bóng có thể tích là: V2 = 2,5 lít.
Do nhiệt độ không đổi ta có: p2V2 = p1V1
⟹ p2 = p1 = .105 = 2.105 Pa.
Câu 17:
Biết ở điều kiện tiêu chuẩn, khối lượng riêng của ôxi là . Khối lượng khí ôxi đựng trong một bình kín có thể tích 15 lít dưới áp suất 150 atm ở nhiệt độ 0 bằng
Chọn A.
Ở điều kiện tiêu chuẩn (1 atm, 0 oC), khối lượng riêng của ôxi là: ρ0 = m/V0.
Ở điều kiện 150 atm, 0 oC, khối lượng riêng của ôxi là: ρ = m/V.
Do đó: m = ρ0.V0 = ρ.V (1)
Do nhiệt độ không đổi, theo định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt: p0V0 = pV (2)
Từ (1) và (2) suy ra:
Và m = ρ.V = 214,5.15-3 ≈ 3,23 kg.
Câu 18:
Một ống thủy tinh tiến diện đều S, một đầu kín một đầu hở, ở giữa có một cột thủy ngân dài (Hình 29.1). Khi đặt ống thẳng đứng đầu hở ở trên thì chiều dài của cột không khí là . Áp suât khí quyển . Khi đặt ống thủy tinh thẳng đứng, đầu hở ở phía dưới thì cột không khí trong ống có chiều dài bằng
Chọn B.
Vì nhiệt độ không đổi nên ta có: p1V1 = p2V2
Trong đó p1 = p0 + h (cmHg); p2 = p0 – h (cmHg); V1 = ℓ1.S; V2 = ℓ.S2
⟹ (p0 + h)sℓ1 = (p0 – h)sℓ2
Câu 19:
Cho một lượng khí không đổi thực hiện một quá trình biển đổi như hình vẽ sau:
Biết rằng ban đầu khối khí có thể tích V = 6 lít, Thể tích của khối khí ở trạng thái cuối bằng:
Chọn A.
Từ đồ thị ta thấy nhiệt độ của khối khí không đổi trong cả quá trình do đó áp dụng định luật Bôi-lơ-Mariốt ta có:
Câu 20:
Một bọt khí ở đáy hồ sau 8m nổi lên đến mặt nước. Hỏi thể tích của bọt tăng lên bao nhiêu lần? Lấy .
Chọn A.
Trên mặt nước, áp suất của bọt khí bằng đúng áp suất khí quyển (tức là bằng p0 = 105Pa), thể tích bọt khí là V0.
Ở độ sâu 8m thể tích bọt khí là V, áp suất bọt khí là:
p = p0 + pn = 105 + 103.10.8 = 1,8.105 Pa.
Coi nhiệt độ không đổi, ta có:
Vậy thể tích bọt khí tăng lên 1,8 lần.
Câu 21:
Một ống nhỏ dài, tiết diện đều (S), một đầu kín, một đầu hở lúc đầu ống đặt thẳng đứng, miệng ống ở trên. Trong ống về phía đáy có cột không khí dài ngăn cách với bên ngoài bằng cột thủy ngân dài . Áp suất khí quyển là và nhiệt độ không đổi. Tính chiều cao của cột không khí chứa trong ống trong trường hợp ống đặt nằm ngang.
Chọn D.
Gọi và là các áp suất, thể tích của cột không khí trong ống tương ứng với miệng ống ở phía trên và ống nằm ngang.
Ống thẳng đứng, miệng ở phía trên: p1 = p0 + pHg = (76 + 15) cmHg = 91 cmHg;
Thể tích của cột không khí: V1 = ℓ1.S
Khi ống nằm ngang cột thủy ngân không có tác dụng lên cột không khí nên:
p2 = pa = 76cmHg
Khối khí trong ống không đổi và nhiệt độ không đổi nên theo định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt: p1 .V1 = p2.V2 ↔ V2/V1 = p1/p2 = 91/76 → ℓ2/ℓ1 = 91/76 → ℓ2 = 35,9 cm
Câu 22:
Người ta dùng bơm có pit-tông diện tích và khoảng chạy 25 cm bơm một bánh xe đạp sao cho áp lực của bánh xe đạp lên mặt đường là 350 N thì diện tích tiếp xúc là . Ban đầu bánh xe đạp chứa không khí ở áp suất khí quyển và có thể tích là . Giả thiết khi áp suất không khí trong bánh xe đạp vượt quá thì thể tích của bánh xe đạp là . Hỏi phải đẩy bơm bao nhiêu lần? Chọn đáp án đúng.
Chọn C.
Áp suất trong bánh xe khi bơm xong: p = p0 + p’
Với p’ = F/S = 350/0,005 = 0,7.105 Pa;
→ p = 1,7.105 Pa lớn hơn 1,5p0 nên thể tích sau khi bơm là 2000 cm3.
Mỗi lần bơm có 8.25 = 200 cm3 không khí ở áp suất p0 được đưa vào bánh xe. Sau n lần bơm có 200n cm3 không khí được đưa vào bánh. Ban đầu có 1500 cm3 không khí ở áp suất p0 trong bánh xe. Như vậy có thể coi:
Trạng thái 1: p1 = p0; V1 = (1500 + 200n)
Trạng thái 2: p2 = 1,7.105 Pa; V2 = 2000 cm3
Áp dụng định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt, dễ dàng tìm được n = 19/2 ≈ 10 lần
Câu 23:
Một bong bóng hình cầu khi nổi lên mặt nước có bán kính là l mm. Cho biết trọng lượng riêng của nước là , áp suất khí quyến là và nhiệt độ trong nước là không thay đổi theo độ sâu. Vị trí mà tại đó bong bóng có bán kính bằng một nửa bán kính khi ở mặt nước cách mặt nước:
Chọn A.
Thể tích hình cầu được xác định từ biểu thức:
Gọi V0 là thể tích của bong bóng trên mặt nước và V là thể tích của nó ở độ sâu h, ta có:
Áp suất của bong bóng khi nó ở độ sâu h được xác định bởi: p = p0 +d.h
Vì nhiệt độ của nước là không đổi, do đó áp dụng định luật Bôi-lơ-ma-ri-ốt, ta có:
p0V0 = p.V
Câu 24:
Một ống thủy tinh hình trụ có chiều dài 1m, một đầu để hở và một đầu được bịt kín. Nhúng ống thủy tinh đó vào trong nước theo hướng thẳng đứng sao cho đầu được bịt kín hướng lên trên (như hình vẽ). Người ta quan sát thấy mực nước trong ống thấp hơn mực nước ngoài ống là 40cm. Cho biết trọng lượng riêng của nước là và nhiệt độ trong nước là không thay đổi. Chiều cao của cột nước trong ống là:
Chọn C.
Gọi A là điểm nằm trên mặt thoáng của chất lỏng ở trong ống, B là điểm nằm ngoài ống nhưng có cùng độ cao với A. Khi mực nước ở trong vòng vòng ngoài ống cân bằng nhau, ta có:
Vì nhiệt độ là không đổi, do đó áp dụng định luật Bôi-lơ-Ma-ri-ốt cho khối khí trong ống trước và sau khi nhúng, ta có:
Trong đó ℓ và ℓ0 là chiều cao cột không khí trước và sau khi nhúng
Chiều cao cột nước trong ống là: H = ℓ0 – ℓ = 100 - 99,6 = 0,4(cm)
Câu 25:
Một bơm xe đạp hình trụ có đường kính trong là 3 cm. Người ta dùng ngón tay bịt kín đầu vòi bơm và ấn pit-tông từ từ để nén không khí trong bơm sao cho nhiệt độ không thay đổi. Tính lực tác dụng lên pit-tông khi thể tích của không khí trong bơm giảm đi 4 lần. Lấy áp suất khí quyển là . Chọn đáp án đúng.
Chọn D.
Trạng thái đầu: p1 = pa; V1 = V; T1.
Trong đó pa là áp suất khí quyển.
Trạng thái cuối: p2 = pa + p = pa + F/S; V2 = V/4; T2 = T1.
Trong đó p là áp suất gây ra bởi lực F của tay; S là diện tích của pit-tông: S = πd2/4
Dùng định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt: p1.V1 = p2.V2 ↔ pa.V = (pa + F/S). V/4
→ F = 3.pa.π.d2/4 ≈ 212(N)
Câu 26:
Một ống thuỷ tinh được cắm lộn ngược vào một chậu chứa thuỷ ngân, bên trong ống chứa không khí và một cột thuỷ ngân cao 8 cm so với mực thuỷ ngân trong chậu (Hình a). Người ta ấn sâu ống thủy tinh vào thủy ngân cho tới khi mực thủy ngân ở bên trong và bên ngoài ống bằng nhau (Hình b). Biết áp suất khí quyển là 75 cmHg. Thể tích của không khí còn lại bên trong ống thủy tinh là:
Chọn D.
Trạng thái đầu: V1 = 40 cm3; p1 = 75 – 8 = 67 cmHg.
Trạng thái cuối: V2 cm3; p2 = 75 cmHg.
Vì nhiệt độ không đổi nên ta có: pV1 = p2V2 → V2 = p1V1/p2 ≈ 35,7 cm3
Câu 27:
Hệ thức nào sau đây không phải là hệ thức của định luật Sác-lơ?
Chọn A.
Nội dung định luật Sac – lơ: với thể tích không đổi, áp suất của một lượng khí nhất định biến thiên tuyến tính theo nhiệt độ của khí
Công thức:
Vì T = t + 273 (K) nên p không tỷ lệ với t (oC).
Câu 28:
Hiện tượng có liên quan đến định luật Sác-lơ là
Chọn A.
Săm xe đạp để ngoài nắng có thể bị nổ vì thể tích của khí bên trong săm bị giới hạn bởi lốp xe nên không thay đổi, quá trình để ngoài nắng khiến nhiệt độ tăng, áp suất tăng theo, quá trình biến đổi trạng thái là quá trình đẳng tích.
Câu 29:
Hình vẽ sau biểu diễn hai đường đẳng tích của cùng một khối lượng không khí trong hệ tọa độ (). Mối quan hệ đúng về các thể tích là:
Chọn B.
Vẽ đường đẳng nhiệt ứng với nhiệt độ T’ bất kỳ (vuông góc với trục OT), đường đẳng nhiệt này cắt các đường đẳng tích tại các điểm 1 và 2, từ 1 và 2 xác định p1 và p2; với quá trình đẳng nhiệt (ứng với nhiệt độ T’) ta có:
p1V1 = p2V2; vì p2 < p1 → V2 > V1
Câu 30:
Xét một quá trình đẳng tích của một lượng khí lí tưởng nhất định. Tìm phát biểu sai.
Chọn D.
Nội dung định luật Sac – lơ: với thể tích không đổi, áp suất của một lượng khí nhất định biến thiên tuyến tính theo nhiệt độ của khí
Công thức:
Vì T = t + 273 (K) nên p không tỷ lệ với t (oC) (t là nhiệt độ bách phân).
Đồng thời ta có: p = a. T = a.(t + 273) (a là hệ số tỷ lệ)
⟹ ∆p = p2 – p1 = a.t2 – a.t1 = a.∆t = a.∆T
⟹ Độ biến thiên của áp suất tỉ lệ thuận với độ biến thiên của nhiệt độ.
Câu 31:
Nếu nhiệt độ của một bóng đèn khi tắt là , khí sáng là , thì áp suất của khí trơ trong bóng đèn tăng lên là
Chọn B.
Vì thể tích của bóng đèn không đổi nên ta có:
Câu 32:
Một chiếc lốp ô tô chứa không khí ở . Khi xe chạy nhanh, lốp xe nóng lên, áp suất khí trong lốp tăng lên tới 1,084 lần. Lúc này, nhiệt độ trong lốp xe bằng
Chọn A.
Coi quá trình biến đổi là đẳng tích, ta có:
T2 = T1 = 1,084.298 ≈ 323 K = 50oC
Câu 33:
Khi đung nóng một bình kín chứa khí để nhiệt độ tăng 1 thì áp suất khí tăng thêm 1/ 360 áp suất ban đầu. Nhiệt độ ban đầu của khí là
Chọn C.
Do V không đổi ta có:
Câu 34:
Một bình thép chứa khí ở nhiệt độ và áp suất 40 atm. Nếu tăng áp suất thêm 10 atm thì nhiệt độ của khí trong bình là
Chọn A.
Quá trình biến đổi là đẳng tích, ta có:
Với p1 = 40 atm; p2 = p1 + 10 = 50 atm; T1 = t1 + 273 = 27 + 273 = 300 K.
Câu 35:
Một nồi áp suất, bên trong là không khí ở có áp suất bằng áp suất của không khí bên ngoài (1 atm). Van bảo hiểm của nồi sẽ mở khi áp suất bên trong cao hơn áp suất bên ngoài 1,2 atm. Nếu nồi được đung nóng tới thì không khí trong nồi đã thoát ra chưa? Áp suất không khí trong nồi bằng bao nhiểu?
Chọn A.
Lượng không khí trong nồi được đun nóng trong một quá trình đẳng tích.
Trạng thái 1: t1 = 23 oC ⟹ T1 = 296 K; p1 = 1 atm.
Trạng thái 2: t2 = 160 oC ⟹ T2 = 433 K; p2 = ?
Áp suất này chỉ cao hơn áp suất bên ngoài 0, 46 atm, vậy van bảo hiểm chưa mở, không khí trong nồi chưa thoát ra được.
Câu 36:
là trị số của hai nhiệt độ trong nhiệt giai bách phân. là trị số của hai nhiệt độ ấy trong nhiệt giai tuyệt đối. Hệ thức đúng là
Chọn B.
Mối quan hệ giữa nhiệt độ trong trong giai nhiệt bách phân và nhiệt độ ấy trong giai nhiệt tuyệt đối là: T = t + 273
→ T2 – T1 = t2 – t1 → T1 = T2 – t2 + t1
Câu 37:
Đại lượng không phải thông số trạng thái của một lượng khí là
Chọn B.
Thông số trạng thái của khí lý tưởng bao gồm nhiệt độ (T), thể tích (V) và áp suất (p).
Câu 38:
Tập hợp ba thông số xác định trạng thái của một lượng khí xác định là
Chọn B.
Tập hợp ba thông số trạng thái của khí lý tưởng bao gồm nhiệt độ (T), thể tích (V) và áp suất (p).
Câu 39:
Quá trình nào dau đây là đẳng quá trình.
Chọn A.
Đun nóng khí trong một bình đậy kín thì thể tích khí không thay đổi, tương ứng với quá trình đẳng tích.
Câu 40:
Chọn đồ thị diễn tả đúng quá trình đẳng áp trong hình dưới đây
Chọn D.
Dưới áp suất không đổi, thể tích của một lượng khí xác định tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối của nó.
nên đồ thị biểu diễn V theo T là một đường thẳng có đường kéo dài đi qua gốc O.
Câu 41:
Một bình chứa một lượng khí ở nhiệt độ và áp suất p. Để áp suất tăng gấp đôi thì nhiệt độ phải tăng đến
Chọn D.
Do V không đổi nên ta có
Với p1 = p; p2 = 2p; T1 = 27 + 273 = 300 K
Do đó T2 = T1 = 2T1 = 600 K ⟹ t2 = 327 .
Câu 42:
Một xilanh có pit-tông đóng kín chứa một khối khí ở , 750 mmHg. Nung nóng khối khí đến thì thể tích tăng 1,5 lần. Áp suất khí trong xilanh lúc này xấp xỉ bằng
Chọn B.
Trạng thái khí lúc đầu: p1 = 750 mmHg; T1 = 30 + 273 = 303 K; V1
Trạng thái khí lúc sau: p2; T2 = 200 + 273 = 473 K; V2 = 1,5.V1.
Từ phương trình trạng thái:
Câu 43:
Một bóng thám không được chế tạo để có thể tăng bán kính lên tới 10 m khi bay ở tầng khí quyển có áp suất 0,03 atm và nhiệt độ 200K. Khi bóng được bơm không khí ở áp suất 1 atm và nhiệt độ 300 K thì bán kính của bóng là
Chọn A.
Thể tích của bóng thám không được xác định bằng công thức: V = 4πR3/3.
Từ phương trình trạng thái ta được:
Câu 44:
Biết khí có thể tích ở . Quá trình có áp suất không đổi. Thể tích của một khối khí ở là
Chọn D.
Quá trình có áp suất không đổi nên ta có:
Câu 45:
Nếu nung nóng khí trong một bình kín lên thêm thì áp suất khí tăng lên 2,5 lần. Nhiệt độ của khí trong bình là
Chọn C.
C. Vì bình kín nên V không đổi, ta có
Câu 46:
Một lượng khí ở trong một xilanh thẳng đứng có pit-tông ở bên trong. Khí có thể tích 3 ℓ ở . Biết diên tích tiết diện pit-tông , không có má sát giữa pit-tông và xilanh, pit-tông vẫn ở trong xilanh và trong quá trình áp suất không đổi. Khi đun nóng xilanh đến thì pit-tông được nâng lên một đoạn là
Chọn A.
Quá trình biến đổi là đẳng áp nên
⟹ ∆V = V2 – V1 = 730 cm3
⟹ Độ nâng pít tông: h = ∆V/S = 730/150 ≈ 4,86 cm.
Câu 47:
Đồ thị hình vẽ bên cho biết một chu trình biến đổi trạng thái của một khối khí lí tưởng, được biểu diễn trong hệ tọa độ (V, T).
Đồ thị nào dưới đây biểu diễn đúng chu trình biến đổi này trong các hệ tọa độ (p, V) và (p, T).
Chọn B.
Từ đồ thị (V, T) ta có các nhận xét:
Quá trình (1) (2) là khí giãn nở đẳng áp
(2) (3) là nén đẳng nhiệt
(3) (1): đẳng tích, nhiệt độ giảm.
Do vậy chỉ có đồ thị B biểu diễn đúng các quá trình.
Câu 48:
Một bình chứa kín một chất khí ở nhiệt độ và áp suất 30atm. Người ta cho 2/3 lượng khí thoát ra khỏi bình và hạ nhiệt độ xuống còn . Tính áp suất của khí còn lại trong bình. Coi thể tích của bình chứa không thay đổi khi hạ nhiệt độ. Chọn đáp án đúng.
Chọn B.
Ban đầu, lúc chưa làm thoát khí ta có:
Khi làm thoát khí, lượng khí còn lại trong bình là
Câu 49:
Người ta bơm khí ôxi ở điều kiện chuẩn và một bình có thể tích 500 lít. Sau nửa giờ bình chứa đầy khí ở nhiệt độ và áp suất 765 mmHg. Xác định khối lượng khí bơm vào sau mỗi giây. Coi quá trình bơm diễn ra 1 cách đều đặn, khối lượng riêng của không khí ở điều kiện tiêu chuẩn là .
Chọn A.
Ở điều kiện chuẩn p1 = 760 mmHg; ρ = 1,29 kg/m3.
là khối lượng khí bơm vào bình sau nửa giờ.
khối lượng bơm vào sau mỗi giây:
Câu 50:
Hai bình có thể tích lần lượt là , thông nhau qua một cái van. Van chỉ mở khi áp suất trong bình 1 lớn hơn trong bình 2 từ trở lên. Ban đầu bình 1 chứa khí ở áp suất và nhiệt độ , còn bình 2 là chân không. Người ta làm nóng đều cả hai bình từ nhiệt độ lên nhiệt độ . Tính áp suất cuối cùng trong mỗi bình.
Chọn D.
Tới nhiệt độ nào thì van mở:
Bắt đầu từ nhiệt độ Tm áp suất trong bình 1 tăng nhanh hơn trong bình 2, nhưng khi hiệu áp suất vượt quá 105 Pa thì van lại mở. Van giữ cho hiệu áp suất là 105 Pa trong quá trình tăng nhiệt độ cho đến khi T = 500 K. Khi đó:
Ta có p1 = 1,4.105 Pa , từ đó rút ra p2 = 0,4.105 Pa
Câu 51:
Một bình chứa khí hyđrô nén, thể tích 10 lít, nhiệt độ áp suất 50 atm. Khi nung nóng bình, vì bình hở nên một phần khí thoát ra ngoài; phần khí còn lại có nhiệt độ còn áp suất vẫn như cũ. Tính khối lượng hyđrô đã thoát ra ngoài.
Chọn D.
Gọi khối lượng khí trong bình trước và sau khi nung là .
Áp dụng phương trình Cla-pê-rôn – Men-đê-lê-ép, ta có:
Suy ra độ biến thiên khối lượng khí trong bình là:
Dấu "–" cho biết khí thoát bớt ra khỏi bình.
Câu 52:
Một bình chứa 4,8 lít khí hiđrô ở . Người ta tăng nhiệt độ của khí lên tới . Vì bình không thật kín nên có một phần khí thoát ra ngoài và áp suất trong bình không thay đổi. Biết khối lượng mol của hiđrô là . Khối lượng khí thoát ra ngoài là:
Chọn D.
Áp dụng phương trình Cla-pê-rôn – Men-đê-lê-ép:
+ Trạng thái 1 (khi chưa tăng nhiệt độ):
Khối lượng m1, p1 = 5.105 Pa, V1 = 4,8 lít, T1 = 287 K
Từ phương trình:
+ Trạng thái 2 (khi đã tăng nhiệt độ):
Khối lượng m2, p2 = p1 = 5.105 Pa, V2 = V1 = 4,8 lít, T2 = 26 + 273 = 287 K.
Từ phương trình:
Khối lượng khí thoát ra ngoài:
Thay số:
Câu 53:
Hai bình có thể tích thông với nhau bằng một ống có khóa ban đầu đóng. Khóa này chỉ mở nếu ; là áp suất khí trong hai bình. Ban đầu bình 1 chứa khí ở áp suất và nhiệt độ . Trong bình 2 là chân không. Người ta nung nóng đều hai bình từ đến . Tới nhiệt độ nào thì khóa mở? Tính áp suất cuối cùng trong bình 2 ?. Chọn đáp án đúng.
Chọn D.
Khóa mở: p1 = pm = 105 Pa
Đối với bình 1 quá trình diễn ra trước khi K mở là quá trình đẳng tích.
Chênh lệch áp suất hai bên sau khi K mở: ∆p = 105 Pa
Bình 1 ban đầu: p0.V1 = ν.R.T0
Sau khi khóa K mở: (p + ∆p).V1 = ν1.R.T
Ở bình 2 sau khi K mở ta có: p.V2 = ν2.R.T
Mặt khác: ν = ν1 + ν2
Câu 54:
Đường biểu diễn nào sau đây không phải là đường biểu diến đẳng quá trình?
Chọn A.
Đồ thị B biểu diễn quá trình đẳng nhiệt: p.V = const.
Đồ thị C biểu diễn quá trình đẳng áp: V/T = const.
Đồ thị D biểu diễn quá trình đẳng tích: p/T = const.
Câu 55:
Khi thể tích bình tăng gấp 5 lần, nhiệt độ giảm đi một nửa thì áp suất của một lượng khí chứa trong bình
Chọn C.
Áp dụng phương trình trạng thái ta có:
Do đó p’ = p/10.
Câu 56:
Một xilanh nằm ngang trong có pit-tông. Đáy xilanh ở bên trái chứa một khối khí và pit-tông ở cách đáy một đoạn là 20 cm. Coi nhiệt độ không đổi. Để áp suất khí trong xilanh tăng gấp 4 lần thì phải đẩy pit-tông sang
Chọn D.
Nhiệt độ không đổi nên ta có: p1V1 = p2V2 ⟹ V1 = 4V2 ⟹ ℓ1 = 4ℓ2
⟹ ℓ2 = h/4 = 20/4 = 5 cm.
Vậy phải dịch pit-tông sang trái 15 cm.
Câu 57:
Một cốc chứa không khí ở điểu kiện chuẩn được đậy kín bằng một nắp đậy có khối lượng m. Diện tích tiết diện miệng cốc là . Khi đun nóng không khí trong bình lên đến thì nắp cốc bị đẩy lên vừa hở miệng cốc và không khí nóng thoát ra ngoài. Biết áp suất khí quyển . Khối lượng m của nắp đậy là
Chọn D.
Khí quyển có p0 = 105 Pa, ở nhiệt độ T0 = 0 + 273 = 273 K.
Áp suất của khí trong cốc ở 100 oC là:
Gọi p1 là áp suất của nắp đậy lên bình ta có:
p = p1 + p0 ⟹ p1 = p – p0 = 0,366.105 N/m2
Câu 58:
Một bóng đèn dây tóc chứa khí trơ. Khi đèn sáng, nhiệt độ của bóng đèn là , áp suất khí trong bóng đèn bằng áp suất khí quyển . Áp suất khí trong bóng chưa phát sáng ở là
Chọn A.
Quá trình biến đổi là đẳng tích, do đó ta có:
Câu 59:
Cho đồ thị biến đổi trạng thái của một khối khí lý tưởng xác định trong hệ tọa độ (V, T), từ trạng thái (1) đến trạng thái (2) (hình vẽ). Đồ thị biểu diễn đúng quá trình biến đổi trạng thái của khối khí này trong hệ tọa độ (p, V) hoặc (p, T) là:
Chọn B.
Quan sát đồ thị biến đổi trạng thái của một khối khí lý tưởng xác định trong hệ tọa độ (V, T), ta thấy đồ thị là 1 đường thẳng có đường kéo đi qua gốc O, nên quá trình biến đổi trạng thái (1) sang (2) là quá trình nén đẳng áp.
→ Trong đồ thị (p, V), đường biểu diễn quá trình đẳng áp từ (1) sang (2) là đoạn thẳng song song với trục OV, với V1 > V2.
Quan sát đồ thị biến đổi trạng thái của một khối khí lý tưởng xác định trong hệ tọa độ (V, T), ta thấy đồ thị là 1 đường thẳng có đường kéo đi qua gốc O, nên quá trình biến đổi trạng thái (1) sang (2) là quá trình nén đẳng áp.
→ Trong đồ thị (p, V), đường biểu diễn quá trình đẳng áp từ (1) sang (2) là đoạn thẳng song song với trục OV, với V1 > V2.
Câu 60:
Một khối khí ban đầu có các thông số trạng thái là: . Biến đổi đẳng áp đến sau đó nén đẳng nhiệt về thể tích ban đầu. Đồ thị diễn tả quá trình biến đổi trên là
Chọn C.
Trong đồ thị (V, T) đường biểu diễn quá trình đẳng áp là đường thẳng có đường kéo dài đi qua gốc O, đường biểu diễn quá trình đẳng nhiệt là đường thẳng song song với trục OV.
Câu 61:
Một khí khi đặt ở điều kiện nhiệt độ không đổi thì có sự biến thiên của thể tích theo áp suất như hình V.2. Khi áp suất có giá trị thì thể tích khối khí bằng
Chọn B.
Áp dụng phương trình trạng thái ta được:
Câu 62:
Cho đồ thị biểu diễn sự biến đổi trạng thái của một khối khí lí tưởng trong hệ tọa độ (p, V) như hình V.3. Biết nhiệt độ ban đầu của khí . Nhiệt độ sau cùng của khí là
Chọn B.
Từ (1) (2) thể tích không đổi, ta có:
Từ (2) (3) áp suất không đổi, ta có:
Suy ra: t3 = 627 oC.
Câu 63:
Đồ thị hình vẽ bên cho biết một chu trình biến đổi trạng thái của một khối khí lí tưởng, được biểu diễn trong hệ tọa độ (V, T). Đồ thị nào dưới đây biểu diễn đúng chu trình biến đổi này trong các hệ tọa độ (p, V).
Chọn A.
Từ đồ thị (V, T) ta có các nhận xét:
Quá trình (1) (2) là khí giãn nở đẳng áp
(2) (3) là nén đẳng nhiệt
(3) (1): đẳng tích, nhiệt độ giảm
Câu 64:
Một xi lanh có pit-tông cách nhiệt và nằm ngang, pit-tông ở vị trí chia xilanh thành hai phần bằng nhau, chiều dài của mỗi phần là 20 cm. Mỗi phần chứa một lượng khí như nhau ở . Muốn pit-tông dịch chuyển 2 cm thì phải đun nóng khí ở một phần lên thêm
Chọn B.
Trạng thái đầu của khí ở hai bên xilanh: p1; V1 = s.ℓ; T1 (1)
Đối với phần khí bị nung nóng:
Trạng thái cuối: p2; V2 = S(ℓ + ∆ℓ); T2. (2)
Đối với phần khí không bị nung nóng
Trạng thái cuối: p3 = p2; V3 = S(ℓ - ∆ℓ); T3 = T1 (3)
Vậy muốn pit-tông dịch chuyển 2 cm thì phải đun nóng khí ở một phần lên thêm 66,7oC
Câu 65:
Một pit-tông có thể trượt không ma sát dọc theo một xilanh đặt nằm ngang (Hình V.5). Khi nhiệt độ không khí trong xilanh tăng từ lên thì thể tích của nó tăng thêm một lượng . Thể tích ban đầu của không khí ở 30 là.
Chọn A.
Vì pit-tông trượt không ma sát nên áp suất của không khí trong xilanh bằng áp suất khí quyển bên ngoài. Do đó ta có: