Tiêu đề 1. ĐỊNH LUẬT BÔI-LƠ..docx ✅

1 CHỦ ĐỀ 06: ĐỊNH LUẬT BÔI LƠ I.LÍ THUYẾT CĂN BẢN 1.Trạng thái và quá trình biến đổi trạng thái + Trạng thái của một lượng khí được xác định bởi ba thông số là thể tích V, áp suất p, nhiệt độ tuyệt đối T. + Lượng khí có thể chuyển từ trạng thái này sang trạng thái khác bằng các quá trình biến đổi trạng thái, gọi tắt là quá trình. + Quá trình biến đổi trạng thái có một thông số không đổi được gọi là đẳng quá trình. 2. Định luật Bôi-lơ + Khi nhiệt độ của một khối lượng khí xác định được giữ không đổi thì áp suất gây ra với khí tỉ lệ nghịch với thể tích của nó pV = hằng số + Nếu gọi 11p,V là áp suất và thể tích của khí ở trạng thái 1 và 22p,V là áp suất và thể tích của khí ở trạng thái 2 thì: 1122pVpV 3. Đường đẳng nhiệt + Đường biễu diễn sự biến thiên của áp suất theo thể tích khi nhiệt độ không đổi gọi là đường đẳng nhiệt. + Ứng với các nhiệt độ khác nhau của cùng một lượng khí có các đường đẳng nhiệt khác nhau (đường đẳng nhiệt trên có nhiệt độ cao hơn đường đẳng nhiệt dưới) II. BÀI TẬP MINH HỌA DẠNG 1. VẬN DỤNG ĐỊNH LUẬT BÔI-LƠ CHO CÁC BÀI TOÁN ĐƠN GIẢN Phương pháp 1. Đơn vị đo áp suất Đơn vị của áp suất là Paxcan (Pa). Ta có: 1 Pa = 1 N/m 2 Ngoài ra áp suất còn được dùng bằng các đơn vị sau đây Atmôtphe (atm): 1 atm = 1,013.10 5 Pa Torr hay còn gọi là milimet thủy ngân: 1 mmHg = 1 Torr = 133,3 Pa.  Có thể dùng máy tính cầm tay fx-580VN hoặc máy tính khác tương đương để chuyển đổi đơn vị. Nhấn SHIFT82 màn hình hiển thị như hình bên: Chọn 1 nếu muốn đổi atm sang Pa. Chọn 2 nếu muốn đổi Pa sang atm Chọn 3 nếu muốn đổi mmHg sang Pa. Chọn 4 nếu muốn đổi Pa sang mmHg.
2 2. Đổi đơn vị thể tích 1 m 3 = 10 3 lít = 10 6 cm 3 hay 1 lít = 10 -3 m 3 = 10 3 cm 3 3. Lưu ý khi áp dụng định luật Bôilơ + Khí áp dụng phải là khí lí tưởng (trong thực tế luôn tồn lại khí thực, không có khí lí tưởng. Nếu không đòi hỏi độ chính xác cao khi đó ta xem khí thực gần đúng là khí lí tưởng để áp dụng định luật) + Nhiệt độ không đổi trong quá trình biến đổi trạng thái (Quá trình đẳng nhiệt). + Áp suất và thể tích ở các trạng thái phải cùng đơn vị. BÀI TẬP 1. Một quả bóng chứa 0,04 m 3 không khí ở áp suất 120 kPa. Tính áp suất của không khí trong bóng khi làm giảm thể tích bóng còn 0,025 m 3 ở nhiệt độ không đổi? Hướng dẫn *Áp dụng định luật Bôi-lơ cho hai trạng thái: 11 11222 2 004120 192 0025 pV,. pVpVp kPa V, BÀI TẬP 2. Một khối khí khi đặt ở điều kiện nhiệt độ không đổi thì có sự biến thiên của thể tích theo áp suất như hình vẽ. Khi áp suất có giá trị 0,5 kN/m 2 thì thể tích của khối khí bằng bao nhiêu? Hướng dẫn Trạng thái 1 Trạng thái 2 Áp suất 21p1/mkN 2205/mp,kN Thể tích 3124V,m 32V?m *Áp dụng định luật Bôi lơ: 311 2 2 124 48 05 pV., V,m p, BÀI TẬP 3. Một bọt khí nổi từ đáy giếng sâu 6 m lên mặt nước. Khi lên tới mặt nước, thể tích của bọt khí tăng lên bao nhiêu lần? Coi áp suất khí quyển là 1,013.10 5 Pa. Khối lượng riêng của nước giếng là 1003 kg/m 3 và nhiệt độ của đáy giếng không thay đổi theo độ sâu. Lấy g = 9,8 m/s 2 Hướng dẫn *Gọi trạng thái (1) là khi bọt khí ở dưới đáy giếng, trạng thái (2) là khi bọt khí ở mặt nước. *Từ công thức: 5 021 11225 120 1013101003106 16 101310 pghVp,... pVpV, Vpp,.   lần BÀI TẬP 4. Một xilanh đang chứa một khối khí, khi đó pit-tông cách đáy xilanh một khoảng 15cm. Hỏi phải đẩy pít-tông theo chiều nào, một đoạn bằng bao nhiêu để áp suất khí trong xilanh tăng gấp 3 lần? Coi nhiệt độ của khí không đổi. Hướng dẫn *Do áp suất tăng nên suy ra thể tích phải giảm. Do đó pit-tông phải dịch sang trái Trạng thái 1 Trạng thái 2 Áp suất 1p 213pp Thể tích 1VSl 2VSll
3 *Áp dụng ĐL Bôi-lơ: 11211153310lcmpVpVpSlp.Sllllllcm Chú ý: Pit-tông là một bộ phận của động cơ, máy bơm dạng pit-tông, máy nén khí hoặc xi lanh hơi. III. BÀI TẬP NĂNG LỰC VÀ CẤP ĐỘ TƯ DUY Phần I. Câu trắc nghiệm nhiều phương án lựa chọn Câu 1. Hệ thức nào sau đây là của định luật Bôi-lơ? A. p 1 V 2  = p 2 V 1 . B. p V = hằng số. C. pV = hằng số. D. V p = hằng số. Câu 2. Trong thí nghiệm khảo sát quá trình đẳng nhiệt không có dụng cụ đo nào sau đây? A.Áp kế. B. Pit-tông và xi-lanh. B. Giá đỡ thí nghiệm. D. Cân. Câu 3. Để đưa thuốc từ lọ vào trong xilanh của ống tiêm, ban đầu nhân viên y tế đẩy pit-tông sát đầu trên của xilanh, sau đó đưa đầu kim tiêm vào trong lọ thuốc. Khi kéo pit-tông, thuốc sẽ vào trong xilanh. Nhận xét nào sau đây là đúng? A. Thể tích khó trong xilanh giảm đồng thời áp suất khí giảm. B. Thể tích khí trong xilanh tăng đồng thời áp suất khí giảm. C. Thể tích khó trong xilanh tăng đồng thời áp suất khí tăng. D. Thể tích khí trong xilanh và áp suất khí đồng thời không thay đổi. Câu 4. Tập hợp ba thông số nào sau đây xác định trạng thái của một lượng khí xác định ? A. Áp suất, thể tích, khối lượng. B. Áp suất, nhiệt độ, thể tích. C. Thể tích, trọng lượng, áp suất. D. Áp suất, nhiệt độ, khối lượng. Câu 5. Quá trình nào sau đây là đẳng quá trình ? A. Đun nóng khí trong một bình đậy kín. B. Không khí trong quả bóng bay bị phơi nắng, nóng lên, nở ra làm căng bóng. C. Đun nóng khí trong một xilanh, khí nở ra đẩy pit-tông chuyển động. D. Cả ba quá trình trên đều không phải là đẳng quá trình. Câu 6. Đối với một lượng khí lí tưởng xác định, khi nhiệt độ không đổi thì áp suất A. tỉ lệ nghịch với thể tích. B. tỉ lệ thuận với bình phương thể tích. C. tỉ lệ thuận với thể tích. D. tỉ lệ nghịch với bình phương thể tích. Câu 7. Trong hệ tọa độ (p,T) đường đẳng nhiệt là A. đường thẳng kéo dài qua O. B. đường cong hypebol. C. đường thẳng song song trục OT. D. đường thẳng song song trục Op. Câu 8. Đẩy pit-tông của một xilanh đủ chậm để nén lượng khí chứa trong xilanh sao cho thể tích của lượng khí này giảm đi 2 lần ở nhiệt độ không đổi. Khi đó áp suất của khí trong xi lanh A. giảm đi 2 lần. B. tăng lên 2 lần. C. tăng thêm 4 lần. D. không thay đổi. Câu 9. Nén khí đẳng nhiệt từ thể tích 10 lít đến thể tích 4 lít thì áp suất của khí tăng lên bao nhiêu lần? A. 2,5 lần. B. 2 lần. C. 1,5 lần. D. 4 lần.
4 Câu 10. Đồ thị biểu diễn hai đường đẳng nhiệt của cùng một lượng khí lí tưởng biểu diễn như hình vẽ. Mối quan hệ về nhiệt độ của hai đường đẳng nhiệt này là A. T 2 > T 1 . B. T 2 = T 1 . C. T 2 < T 1 . D. T 2 ≤ T 1 . Câu 11. Trong quá trình đẳng nhiệt của một lượng khí nhất định, mật độ phân tử khí trong một đơn vị thể tích A. chưa đủ dữ kiện để kết luận. B. tăng tỉ lệ thuận với áp suất. C. giảm tỉ lệ nghịch với áp suất. D. luôn không đổi. Câu 12. Dưới áp suất 10 5 Pa một lượng khí có thể tích 10 lít. Nếu nhiệt độ được giữ không đổi và áp suất tăng lên 25% so với ban đầu thì thể tích của lượng khí này là A.V 2 = 12,5 lít. B. V 2 = 8 lít. C. V 2 = 2,5 lít. D. V 2 = 40 lít. Hướng dẫn *Áp dụng: 55511222210.101025%.108pVpVPalPaVVl Chọn B Câu 13. Để bơm đầy một khí cầu đến thể tích 100 m 3 có áp suất 0,1 atm ở nhiệt độ không đổi người ta dùng các ống khí hêli có thể tích 50 lít ở áp suất 100 atm. Số ống khí hêli cần để bơm khí cầu bằng A. 1. B. 2. C. 3. D. 4. Hướng dẫn *Ta có:   3 11 1122 33 22 01100 2 1005010      pV,atm.m pVpV n pVatm..m.n Chọn B Câu 14. Một khối khí lí tưởng xác định có áp suất 1 atm được làm tăng áp suất đến 4 atm ở nhiệt độ không đổi thì thể tích biến đổi một lượng 3 lít. Thể tích ban đầu của khối khí đó là A. 4 lít. B. 8 lít. C. 12 lít. D. 16 lít. Hướng dẫn 21212111211111434ppVVVVVpVpVV.VVV lít  Chọn A Câu 15. Một lượng khí có thể tích 1m 3 và áp suất 1atm. Người ta nén đẳng nhiệt khí tới áp suất 3,5atm. Thể tích của khí nén là A.2,86 m 3 . B. 2,5 m 3 . C. 0,286 m 3 . D. 0,35 m 3 . Hướng dẫn *Áp dụng ĐL Bôi-lơ:   3 311 2 2 11 0286 35 atm.mpV V,m p,atm Chọn C Câu 16. Nén khí đẳng nhiệt từ thể tích 10 lít đến thể tích 4 lít thì áp suất của khí tăng lên bao nhiêu lần? A. 2,5 lần. B. 2 lần. C. 1,5 lần. D. 4 lần. Hướng dẫn *Áp dụng ĐL Bôi-lơ: 21 1122 12 10 25 4 pV pVpV, pV Chọn A