Title VL12 - C2 - ĐS - THÍ NGHIỆM - GV.docx ✅

Chương II: KHÍ LÍ TƯỞNG BÀI 6: ĐỊNH LUẬT BOYLE, ĐỊNH LUẬT CHARLES Câu 1. Một học sinh dùng bộ thí nghiệm chất khí (như hình vẽ 1) để kiểm chứng mối liên hệ giữa áp suất p và thể tích V của một lượng khí xác định trong quá trình đẳng nhiệt. Lần đo V(cm 3 ) p(10 5 Pa) 1 22 1,04 2 20 1,14 3 18 1,29 4 16 1,43 5 14 1,64 Trong các phát biểu sau đây, phát biểu nào đúng, phát biểu nào sai? a) Dịch chuyển từ từ pit-tông để làm thay đổi thể tích của chất khí; đọc và ghi lại các giá trị của thể tích và áp suất ở hình vẽ 2. Lặp lại các thao tác. b) Với các kết quả thu được từ bảng kết quả thí nghiệm, mối liên hệ giữa áp suất và thể tích là 0,3pV ; trong đó p được tính bằng 10 5 Pa và V được tính bằng cm 3 . c) Mật độ phân tử khí tỉ lệ nghịch với áp suất. d) Lượng khí đã dùng là 9,33.10 3 mol. Lời giải (a) Đúng: Dịch chuyển chậm piston để duy trì nhiệt độ không đổi cho khí ở trong xilanh rồi thực hiện các thao tác thí nghiệm tiếp theo. (b) Sai: Mối liên hệ giữa áp suất và thể tích là 23pV (c) Sai: Theo phương trình Clapeyron: . .. A NRT pVnRTp VN mật độ phân tử khí tỉ lệ thuận với áp suất. (d) Sai: Theo phương trình Clapeyron: ..pVnRT Lượng khí đã dùng là 5641,04.10.22.109,24.10 8,31.27325 pV nmol RT     Câu 2. Để kiểm chứng định luật Boyle, một học sinh dùng bộ thí nghiệm chất khí (như Hình vẽ 1) để kiểm chứng mối liên hệ giữa áp suất và thể tích của một lượng khí xác định trong quá trình đẳng nhiệt.
Trong đó (1) là cylinder chứa khí có các vạch chia độ để xác định thể tích. Thể tích của lượng khí trong cylinder có thể thay đổi bằng cách di chuyển piston (2). Áp kế (3) và giá đỡ (4). Mở nút cao su ở đáy cylinder để lấy khí, điều chỉnh để đáy piston ngang vạch số 2 trên cylinder (tương ứng với 20 ml không khí) sau đó lắp chặt nút chai lại. Trong các phát biểu sau đây, phát biểu nào đúng, phát biểu nào sai a) Trình tự thí nghiệm: dùng tay ấn từ từ piston xuống, đọc số liệu trên áp kế và ghi lại ở Bảng kết quả thí nghiệm. Lặp lại thao tác. b) Với các kết quả thu được từ Bảng kết quả thí nghiệm, mối liên hệ giữa áp suất và thể tích là p.V = 22 ; trong đó p được tính bằng 10 5 Pa và V được tính bằng . c) Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của áp suất p vào thể tích V trong hệ tọa độ pOV có dạng là một đường hypebol. d) Thí nghiêm này đã kiểm chứng được định luật Boyle. Lời giải Đáp án: (a) Sai: Trình tự thí nghiệm: dùng tay ấn từ từ piston xuống hoặc kéo từ từ piston lên, đọc số liệu trên áp kế và ghi lại ở Bảng kết quả thí nghiệm. Lặp lại thao tác. (b) Sai: Với các kết quả thu được từ Bảng kết quả thí nghiệm, mối liên hệ giữa áp suất và thể tích là p.V = Hằng số ; trong đó được tính bằng 10 5 Pa và được tính bằng . (c) Đúng: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của áp suất p vào thể tích V trong hệ tọa độ pOV có dạng là một đường hypebol. (d) Đúng: Ta thấy tích p.V trong mỗi lần đo là xấp xỉ giống nhau nên ta có thể kiểm chứng được định luật Boyle. Câu 3. Một nhóm học sinh tìm hiểu về mối liên giữa áp suất và thể tích của một lượng khí xác định ở nhiệt độ không đổi của một lượng khí bằng cách lần lượt đặt các quả cân nặng 10 kg lên nắp có diện tích là 0,01 m², khối lượng không đáng kể và có thể di chuyển không ma sát. Ghi lại kết quả trên bảng và vẽ phác họa đồ thị như hình bên dưới. Biết gia tốc trọng trường nơi làm thí nghiệm là g = 9,8 m/s². Ở bề mặt trái đất, áp suất khí quyển là 1 atm luôn tác động lên bình chứa. a) Khi chưa đặt quả cân nào lên nắp bình khí thì thể tích khí lúc đó là 1,2 lít. b) Áp suất do các quả nặng gây ra cho khối khí là 9,8 0,01m p . c) Đây là thí nghiệm kiểm chứng định luật Boyle. d) Khi khối lượng các quả nặng là 25 kg thì áp suất của khí trong bình là 1,225 atm. Lời giải a) Sai: Khi chưa đặt quả cân nào lên nắp bình khí thì thể tích khí lúc đó là 1 lít.
b) Đúng: Áp suất do các quả nặng gây ra cho khối khí là 98 001 , , Fm p S (Pa hoặc N/m²). c) Đúng: Đây là thí nghiệm kiểm chứng định luật Boyle, tìm hiểu về mối liên giữa áp suất và thể tích của một lượng khí xác định ở nhiệt độ không đổi. d) Sai: Khi khối lượng các quả nặng là 25 kg thì áp suất của khí trong bình là khoảng 1,24 atm. Câu 4. Một học sinh tiến hành thí nghiệm để kiểm chứng định luật Boyle về quá trình biến đổi đẳng nhiệt của một lượng khí xác định (xem như lí tưởng) chứa trong xi-lanh kín. Dụng cụ thí nghiệm được bố trí như hình vẽ, trong đó pit- tông có thể dịch chuyển, áp kế được nối với vùng không gian chứa khí. Dịch chuyển pit-tông, học sinh này thu được bảng số liệu ở bảng dưới. a) Áp kế là dụng cụ dùng để đo áp suất của lượng khí chứa trong xi-lanh. b) Để giữ nhiệt độ khí không đổi, học sinh này phải dịch chuyển pit-tông thật nhanh. c) Khi dịch chuyển pit-tông làm tăng thể tích khí thì số chỉ của áp kế sẽ giảm. d) Theo định luật Boyle, khi thể tích khí là 42,0 ml thì số chỉ của áp kế là 3,5 N/cm 2 . Lời giải Đáp số: Đ-S-Đ-S HD: a) Áp kế là dụng cụ dùng để đo áp suất của lượng khí chứa trong xi-lanh. b) Để giữ nhiệt độ khí không đổi, học sinh này phải dịch chuyển pit-tông thật chậm. c) Theo định luật Boyle thì áp suất của một lượng khí tỉ lệ nghịch với thể tích của nó. d) 294002970029625 29575 3 ,,, pV,  hằng số; 2 29575 70 42 pV,N p, Vcm     Câu 5. Một nhóm học sinh làm thí nghiệm để tìm hiểu về mối liên hệ giữa áp suất và nhiệt độ của một lượng khí xác định khi thể tích không đổi. Họ chuẩn bị các dụng cụ: Áp kế (1), Xi lanh (2), pit-tông (3) gắn tay quay (4), bình đựng nước nóng (5), cảm biến nhiệt độ (6) như hình vẽ. a) Trình tự thí nghiệm: Cố định pit-tông để giữ nguyên thể tích khí trong xi lanh là 74,64ml; Đổ nước nóng vào hộp chứa cho ngập hoàn toàn xi lanh. Ghi giá trị nhiệt độ và áp suất khí sau mỗi phút. b) Với kết quả thu được ở bảng bên, công thức liên hệ áp suất theo nhiệt độ là p = 300.T, p đo bằng bar (1 bar = 10 5 Pa), T đo bằng độ K.