Title CĐ Bồi dưỡng HSG Vật Lý lớp 10 - Chương 6 - CÁC ĐỊNH LUẬT THỨC NGHIỆM KHÍ LÝ TƯỞNG.docx ✅

1 CHƯƠNG VI. CÁC ĐỊNH LUẬT THỨC NGHIỆM KHÍ LÝ TƯỞNG VI. CÁC ĐỊNH LUẬT THỨC NGHIỆM KHÍ LÝ TƯỞNG 2 VI. LỜI GIẢI CÁC ĐỊNH LUẬT THỨC NGHIỆM KHÍ LÝ TƯỞNG 25
2 VI. CÁC ĐỊNH LUẬT THỨC NGHIỆM KHÍ LÝ TƯỞNG Bài 1. Một mol chất khí lý tưởng thực hiện chu trình ABCA trên giản đồ p-V gồm các quá trình đẳng áp AB, đẳng tích BC và quá trình CA có áp suất p biến đổi theo hàm bậc nhất của thể tích V a. Với số liệu cho trên giản đồ, hãy xác định nhiệt độ của các trạng thái A, B, C; b. Biểu diễn chu trình ABCA trên giản đồ V-T. ĐS: T B =312K; T C =702K; T A =832K. Bài 2. Ở chính giữa một ống thủy tinh nằm ngang, tiết diện nhỏ, chiều dài L = 100cm, hai đầu bịt kín có một cột thủy ngân dài h = 20cm. Trong ống có không khí. Khi đặt ống thẳng đứng cột thủy ngân dịch chuyển xuống dưới một đoạn l = 10cm. Tìm áp suất của không khí trong ống khi ống nằm ngang ra cmHg và Pa. Coi nhiệt độ không khí trong ống không đổi và khối lượng riêng thủy ngân là ρ = 1,36.10 4 kg/m 3 , ĐS: 137.5pcmHg45.10Pa Bài 3. Một chai chứa không khí được nút kín bằng một nút có trọng lượng không đáng kể, tiết diện 2,5cm 2 . Hỏi phải đun nóng không khí trong chai lên tới nhiệt độ tối thiêu bằng bao nhiêu để nút bật ra ? Biết lực ma sát giữa nút và chai có độ lớn là 12 N, áp suất ban đầu của không khí trong chai bằng áp suất khí quyển và bằng 9,8.10 4 Pa, nhiệt độ ban đầu của không khí trong chai là -3 0 C. ĐS : 129 0 C. Bài 4. Người ta bơm khí oxi ở điều kiện chuẩn vào một bình có thể tích 5000l. sau nữa giờ bình chứa đầy khí ở nhiệt độ 24 0 C và áp suất 765mmHg. Xác định khối lượng khí bơm vào sau mỗi giây. Coi quá trình bơm diễn ra một cách điều đặn.
3 ĐS: 3,3/.gs Bài 5. Một phòng có kích thước 8m x 5m x 4m. Ban đầu không khí trong phòng ở điều kiện chuẩn, sau đó nhiệt độ của không khí tăng lên tới 10 o C, trong khi áp suất là 78 cmHg. Tính thể tích của lượng khí đã ra khỏi phòng và khối lượng không khí còn lại trong phòng. ĐS : 31,58m ; 204,84kg Bài 6. Một xi lanh có pittong cách nhiệt và nằm ngang. Pittong ở vị trí chia xi lanh thành hai phần bằng nhau, chiều dài của mỗi phần là 30cm. Mỗi phần chứa một lượng khí như nhau ở nhiệt độ 17 o C và áp suất 2 atm. Muốn pittong dịch chuyển 2cm thì phải đun nóng khí ở một phần lên thêm bao nhiêu ? Áp suất cuả khí pittong đã dịch chuyển là bao nhiêu. ĐS: 22,14patm Bài 6. Một bình có thể tích V chứa một mol khí lí tưởng và có một cái van bảo hiểm là một xilanh (có kích thước rất nhỏ so với bình) trong đó có một pít tông diện tích S, giữ bằng lò xo có độ cứng k (hình 2). Khi nhiệt độ của khí là T 1 thì píttông ở cách lỗ thoát khí một đoạn là L. Nhiệt độ của khí tăng tới giá trị T 2 thì khí thoát ra ngoài. Tính T 2 ? ĐS: RS kLV TT 12 Bài 7. Hình 1 là đồ thị biểu diễn sự biến đổi trạng thái của một lượng khí lí tưởng trong hệ toạ độ P – V. Hãy: 1/ Mô tả các quá trình biến đổi trạng thái của lượng khí đó? 2/ Tính nhiệt độ cuối T 3 của lượng khí đó. Cho biết ở trạng thái 1 có t 1 = 27 0 C.
4 3/ Vẽ đồ thị biểu diễn các quá trình trên trong các hệ toạ độ V – T và P – T. ĐS: 2. 900K Bài 8. Trong một xi-lanh cao, cách nhiệt đặt thẳng đứng, ở dưới pit-tông mảnh và nặng có một lượng khí lý tưởng đơn nguyên tử. Ở bên trên pit-tông tại độ cao nào đó, người ta giữ vật nặng có khối lượng bằng khối lượng pit-tông. Sau đó, người ta thả nhẹ vật nặng và nó rơi xuống pit-tông. Sau va chạm tuyệt đối không đàn hồi của vật và pit-tông một thời gian, hệ chuyển về trạng thái cân bằng, tại đó pit-tông có cùng độ cao như lúc ban đầu. Hỏi độ cao ban đầu của vật tính từ đáy xi-lanh bằng bao nhiêu lần độ cao của pit-tông? Biết bên trên pit-tông không có khí. Bỏ qua mọi ma sát và trao đổi nhiệt. ĐS: Độ cao của vật bằng 4 lần độ cao của pit- tông. Bài 9. Một bình chứa 360 gam khí Helium. Do bình hở sau một thời gian khí Helium thoát ra một phần, nhiệt độ tuyệt đối của khí giảm 20% , áp suất giảm 30%. Tính khối lượng khí Helium thoát ra khỏi bình và số nguyên tử đã thoát ra khỏi bình. ĐS: 45 g, 67,76.10 23 nguyên tử Bài 10. Một căn phòng có kích thước 8m x 5m x 4m. Ban đầu không khí trong phòng ở điều kiện chuẩn (p 0 = 76 cmHg; T 0 = 273 0 K; ρ 0 = 1,29 3 kg m ), sau đó nhiệt độ của không khí tăng lên tới 10 0 C, áp suất của khí là 78cmHg. Tính khối lượng khí còn lại trong phòng lúc này. Đơn vị tính: Khối lượng (kg). ĐS: m = 204,3463 kg. Bài 11. Hai bình cầu A, B có thể tích là 400cm 3 và 200cm 3 được nối với nhau bằng ống dài l = 30cm nằm ngang, tiết diện S = 0,2cm 2 . Ở 0 0 C giọt thủy ngân nằm giữa ống. Hỏi nếu nhiệt độ bình A là t 1 = 1 0 C và bình B là t 2 = -3 0 C thì giọt thủy ngân dịch chuyển đi bao nhiêu? Cho rằng với độ biến thiên nhiệt độ nhỏ, thể tích bình và ống coi như không đổi, bỏ qua thể tích giọt thủy ngân. ĐS: 9,9cm