Tiêu đề VẬT LÍ 12 - BT THEO BÀI HỌC - Chủ đề 4 PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI KHÍ LÍ TƯỞNG.pdf ✅

 Xét một lượng khí chuyến từ trạng thái 1 (p , V , T 1 1 1 ) sang trạng thái 2 (p , V , T 2 2 2 ) qua trạng thái trung gian(1/ ) (p , V ', T . 2 1 1 )  Từ trạng thái (1) sang trạng thái (1/ ) đây là quá trình đẳng nhiệt.  Ta có ( ) 1 1 1 1 2 1 1 2 p V p V p V ' V ' * p =  =  Từ trạng thái (1/ ) sang trạng thái (2) đây là quá trình đẳng áp.  Ta có (**) ( ) 1 2 1 2 V ' V ** T T =  Thế (*) vào (**) ta được ( ) 1 1 2 1 1 2 2 2 1 2 1 2 p V V p V p V pV const 3 p T T T T T =  =  =  Vậy phương trình (3) gọi là phương trình trạng thái khí lý tưởng.  Ứng dụng trong việc nghiên cứu, chế tạo các thiết bị có liên quan đến chất khí như khí cầu, bình đựng khí, trang phục lặn, máy điều hoà không khí, máy nén khí,...  Nghiên cứu sự thay đổi áp suất và thể tích của các lớp khí tồn tại trong các vật liệu để tìm tòi, sản xuất các vật liệu đáp ứng các yêu cầu sử dụng khác nhau.  Ngoài ra phương trình trạng thái khí lí tưởng còn được dùng trong việc nghiên cứu sự thay đổi áp suất, nhiệt độ, khối lượng riêng của không khí trong khí quyển, tìm hiểu quá trình biến đổi khí hậu để dự báo thời tiết,... (1) (2) (1)’ p ) 2 , V’ 1 , T1 p1 , V1 , T1 p2 , V2 , T2 PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI KHÍ LÍ TƯỞNG ỨNG DỤNG
CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM NHIỀU PHƯƠNG ÁN LỰA CHỌN Câu 1: Trong quá trình nào sau đây, cả ba thông số trạng thái của một lượng khí xác định đều thay đổi? A. Không khí bị nung nóng trong một bình đậy kín. B. Không khí trong một quả bóng bàn bị một học sinh dùng tay bóp bẹp. C. Không khí trong một xi lanh được nung nóng, dãn nở và đẩy pit tông dịch chuyển. D. Trong cả ba hiện tượng trên. Câu 2: Hệ thức nào sau đây không phù hợp với phương trình trạng thái của khí lí tưởng? A. pV/T = hằng số. B. 1 1 2 2 p V = p V . C. pV ~ T. D. pT/V = hằng số. Câu 3: Hệ thức nào sau đây không phù hợp với quá trình đẳng áp? A. V/T = hằng số. B. V ~ 1/T. C. V ~ T. D. V1/T1 = V2/T2. Câu 4: Khi ấn từ từ pit tông xuống để nén khí trong xi lanh thì A. nhiệt độ khí thay đổi. B. áp suất khí tăng, thể tích khí tăng. C. áp suất tỉ lệ thuận với thể tích. D. áp suất khí tăng, thể tích khí giảm. Hướng dẫn giải Trường hợp thỏa mãn quá trình đẳng nhiệt khi pit tông nén từ từ. Câu 5: Cho đồ thị biến đổi trạng thái của một khối khí lí tưởng xác định, từ trạng thái 1 đến trạng thái 2. Đồ thị nào dưới đây tương ứng với đồ thị bên biểu diễn đúng quá trình biến đổi trạng thái của khối khí này? A. hình 1. B. hình 2. C. hình 3. D. hình 4. Hướng dẫn giải Đồ thị có dạng là một đường thẳng đi qua gốc tọa độ trong hệ tọa độ (V, T ,) đây là quá trình đẳng áp. Ta có V T,V > V ,T > T . 1 2 1 2 : Câu 6: Một quả bóng bàn đang bị bẹp (không thủng), thả vào trong nước nóng thì quả bóng lại phồng lên như cũ. Các thông số trạng thái của khối khí bên trong trái bóng bị thay đổi là A. nhiệt độ, thể tích. B. thể tích, nhiệt độ và áp suất. C. áp suất, thể tích. D. áp suất, nhiệt độ. Hướng dẫn giải Khối khí bên trong quả bóng sẽ thay đổi các thông số như thể tích (bóng phồng lên), nhiệt độ và áp suất (nhúng vào nước nóng làm khối khí nóng lên). 0 T1 V T T2 V1 V2 (1) (2) p0 (1) 0 p V V1 V2 (2) 1. p0 (2) 0 p V V2 V1 (1) 2. p2 p1 0 T2 p T T1 (2) (1) 3. p1 p2 0 T1 p T T2 (1) (2) 4.
Câu 7: Một thí nghiệm được thực hiện với khối không khí chứa trong bình cầu và ngăn với khí quyển bằng giọt thủy ngân như hình vẽ. Khi làm nóng hay nguội bình cầu thì biến đổi của khối khí là quá trình A. đẳng áp. B. đẳng tích. C. đẳng nhiệt. D. bất kì. Hướng dẫn giải Giọt thủy tinh dịch chuyển được do vậy áp suất của khối khí trong bình luôn cân bằng áp suất với khí quyển. Nên khi tăng hay giảm nhiệt độ của khối khí thì nhiệt độ thay đổi, thể tích cũng tăng hay giảm theo tỉ lệ thuận với nhiệt độ, còn áp suất không đổi. Câu 8: Cho đồ thị biến đổi trạng thái của một lượng khí lí tưởng từ 1 đến 2. Nhiệt độ T2 bằng bao nhiêu lần nhiệt độ T1 ? A. 1,5. B. 2. C. 3. D. 4. Hướng dẫn giải Từ đồ thị ta thấy quá trình biến đổi của một lượng khí lí tưởng từ 1 đến 2 là quá trình bất kì, nên ta có 1 1 2 2 1 2 p V p V . T T = Thay số vào ta có 1 1 1 1 1 2 3p .2V p V 2 T T = nên T 3T . 2 1 = Câu 9: Ở o 27 C thể tích của một lượng khí là 6lít. Thể tích của lượng khí đó ở nhiệt độ o 227 C khi áp suất không đổi là A. 8lít. B. 10lít. C. 15lít. D. 50lít. Hướng dẫn giải Trạng thái 1 T 27 273 300K, 1 = + = V 6 lít. 1 = Trạng thái 2 T 227 273 500K, 2 = + = V ? lít. 2 = Quá trình biến đổi là đẳng áp nên ta có 1 2 1 2 2 1 2 1 V V VT 6.500 V 10 lít. T T T 300 =  = = = Suy ra V 10 lít. 2 = Câu 10: Một khối khí có thể tích 3 1 m , nhiệt độ 11 C.  Để giảm thể tích khí còn một nửa khi áp suất không đổi cần A. giảm nhiệt độ đến 5,4 C.  B. tăng nhiệt độ đến 22 C.  C. giảm nhiệt độ đến −  131 C. D. giảm nhiệt độ đến −  11 C. Hướng dẫn giải Ta có ( ) 1 2 2 o 2 1 1 2 1 V V V 1 T T 11 273 142K 131 C. T T V 2 =  = = + = = − p1 p2 = 3p1/2 V1 V2 = 2V1 T1 T2 0 p V (1) (2)
Câu 11: Một khối khí ban đầu có các thông số trạng thái là 0 0 0 p V T , , . Biến đổi đẳng áp đến 0 2V sau đó nén đẳng nhiệt về thể tích ban đầu. Đồ thị nào sau đây diễn tả đúng quá trình trên? A. hình 1. B. hình 2. C. hình 3. D. hình 4. Hướng dẫn giải Hình 4 biến đổi đẳng áp đến 0 2V sau đó nén đẳng nhiệt về thể tích ban đầu. Câu 12: Một khối khí thay đổi trạng thái như đồ thị biểu diễn như hình bên Sự biến đổi khí trên trải qua hai quá trình A. nung nóng đẳng tích rồi nén đẳng nhiệt. B. nung nóng đẳng tích rồi dãn đẳng nhiệt. C. nung nóng đẳng áp rồi dãn đẳng nhiệt. D. nung nóng đẳng áp rồi nén đẳng nhiệt. Hướng dẫn giải Quá trình (1) đến (2) là nung nóng đẳng tích vì V = V 1 2 1 2 2 2 0 2 1 1 2 1 1 0 p p p T p 2p const 2 T T T T T T p p = ⎯⎯⎯→ =  = = =   Quá trình (2) đến (3) là dãn nở đẳng nhiệt vì nhiệt độ không đổi vì T = T 2 3 3 0 2 2 2 3 3 3 2 2 3 0 V 2p p pV const p V p V 2 V V V p p = ⎯⎯⎯→ =  = = =   Câu 13: Một khối khí thay đổi trạng thái như đồ thị biểu diễn ở hình vẽ Trạng thái cuối cùng của khí (3) có các thông số trạng thái là A. 0 0 0 p , 2V , T . B. 0 0 0 p , V , 2T . C. 0 0 0 p , 2V , 2T . D. 0 0 0 2p , 2V , 2T . Hướng dẫn giải Theo đồ thị ta có 3 1 0 p p p = = Quá trình (1) đến (2) là nung nóng đẳng tích nên 2V0 0 V T 3. V0 T0 2T0 4. P0 V0 0 p 2V0 V 1. p0 V0 0 p 2V0 V 2p0 0 p T 2. p0 T0 2T0