CHỦ ĐỀ 2. QUÁ TRÌNH ĐẲNG NHIỆT. ĐỊNH LUẬT BÔILƠ - MARIỐT File

Trong một ống nhỏ dài, một đầu kín, một đầu hở, tiết diện đều, ban đầu đặt ống thẳng đứng miệng ống hướng lên, trong ống về phía đáy có cột không khí dài 40cm và được ngăn cách với bên [r]

(1)

Trên đường thành cơng khơng có dấu chân kẻ lười biếng!

CHỦ ĐỀ Q TRÌNH ĐẲNG NHIỆT ĐỊNH LUẬT BƠILƠ – MARIƠT TÓM TẮT LÝ THUYẾT

I Trạng thái trình biến đổi trạng thái

Trạng thái lượng khí xác định thơng số trạng thái là: thể tích V, áp suất p nhiệt độ tưyệt đối T

Lượng khí chuyển từ trạng thái sang trạng thái khác trình biến đổi trạng thái Nhũng q trình có hai thơng số biến đổi cịn thơng số khơng đổi gọi đẳng trình II Quá trình đẳng nhiệt

1 Quá trình đẳng nhiệt:

Là trình biến đổi trạng thái nhiệt độ khơng đổi cịn áp suất thể tích thay đổi 2 Định luật Bơi−lơ − Ma−ri−ơt

Trong q trình đẳng nhiệt khối lượng khí xác định, áp suất tỉ lệ nghịch với thể tích, p ~

V hay pV = số

Vậy p V1 1 p V2 2 3 Đường đẳng nhiệt

Đường biểu diễn biến thiên áp suất theo thể tích nhiệt độ không đổi gọi đường đẳng nhiệt

Dạng dường đẳng nhiệt:

Trong hệ toạ độ (p, V) đường đẳng nhiệt đường hypebol

p

O V

2

T

1

T

2

T T

Khi biểu diễn dạng (p, T) (V,T)

p

O

T T

2

p

1

p

(p, T)

T T

V

O

(V, T)

2

V

1

V

4 Những đơn vị đổi chất khí

Trong áp suất đơn vị (Pa), thể tích đơn vị (m3

) − latm = 1,013.105

Pa = 760mmHg, lmmHg = 133,32 Pa, Bar = 105Pa − m3

= 1000lít, lcm3 = 0,001 lít, ldm3 = lít

− Cơng thức tính khối lượng: m = D.V; D khối lượng riêng (kg/m3

(2)

CÁC DẠNG BÀI TẬP

DẠNG 1: XÁC ĐỊNH ÁP SUẤT VÀ THỂ TÍCH TRONG Q TRÌNH ĐẲNG NHIỆT Phương pháp giải

- Liệt kê hai trạng thái (p1, V1) trạng thái (p2, V2)

- Sử dụng định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ot: p1V1 = p2V2

Chú ý: Khi tìm p V1, V2 đơn vị ngược lại

VÍ DỤ MINH HỌA

Câu Nén khí đẳng nhiệt từ thể tích ( ) đến thể tích ( ) thấy áp suất tăng lên lượng  p 40kPa Hỏi áp suất ban đầu khí bao nhiêu?

Giải - Gọi p1 áp suất khí ứng với V1 = (l)

- Gọi p2 áp suất ứng với p2 = p1 + p

- Theo định luật luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt: p1V1 = p2V2

 

1

9p p p

    p1  2 p 2.40 80 kPa

Câu Người ta điều chế khí hidro chứa vào bình lớn áp suất 1atm nhiệt độ 20oC Tính thể tích

khí phải lấy từ bình lớn để nạp vào bình nhỏ tích 20 lít áp suất 25atm Coi q trình đẳng nhiệt

Giải Trạng thái 1: V1 =?; p1 = 1atm;

Trạng thái 2: V2 = 20l; p2 = 25atm

Vì trình đẳng nhiệt, nên ta áp dụng định luật Boyle – Mariotte cho hai trạng thái khí (1) (2): p1V1 = p2V2 => 1.V1 = 25.20 => V1 = 500lít

Câu Người ta biến đổi đẳng nhiệt 3g khí hidro điều kiện chuẩn (po=1atm To= 273oC) đến áp suất 2atm

Tìm thể tích lượng khí sau biến đổi

Giải +Thể tích khí hidro điều kiện tiêu chuẩn: Vo = n.22,4 =



m 22,4 = 33,6 (lít) Trạng thái đầu: po = 1atm; Vo = 33,6 lít;

Trạng thái sau: p = 2atm; V = ?

Vì trình đẳng nhiệt, nên ta áp dụng định luật Boyle – Mariotte cho hai trạng thái trên: pV = poVo <=> 2.V = 1.33,6 => V= 16,8lít

Câu Một bọt khí lên từ đáy hồ có độ lớn gấp 1,2 lần đến mặt nước Tính độ sâu đáy hồ biết trọng lượng riêng nước là: d = 104 N/m3, áp suất 105 N/m2

Giải: Gọi áp suất bọt khí mặt nước P0

(3)

Ta có:    

0

0, 2P

P 1, 2V P d.h V h m

d

    

Câu Một khối khí tích 16 lít, áp suất từ l atm nén đẳng nhiệt tới áp suất atm Tìm thể tích khí bị nén

Giải: Ta có: p V1 1p V2 2V2 4lít

Thể tích khí bị nén:  V V1V2 16 4 12 (lít)

Câu Một lượng khí nén đẳng nhiệt từ thể tích lít đến lít Áp suất khí tăng thêm 0,75atm Áp suất khí ban đầu bao nhiêu?

Giải: Ta có: p2 = p1 + 0,75

Vậy p V1 1 p V2 2 p1 p1 0,75 4 p1 1,5atm



    

Câu Ở áp suất l atm ta có khối lượng riêng khơng khí l,29 kg/m3

Hỏi áp suất atm khối lượng riêng khơng khí bao nhiêu, coi trình trình đẳng nhiệt

Giải: Khối lượng khơng khí khơng thay đổi:

0

D V

m D V D.V

D V

   

Tacó:  3

0 0

0

p

V p

p V p.V D D 1, 29 2,58 kg.m

V p p

      

Câu 8: Nén khối khí đẳng nhiệt từ thể tích 24 lít đến 16 lít thấy áp suất khí tăng thêm lượng Δp = 30kPa Hỏi áp suất ban đâu khí là?

 3  

1

1 2 1

p 30.10 16

p v p V p p 60 kPa

24 

    

Câu 9: Tính khối lượng riêng khí oxi đựng bình thể tích 10 lít áp suất 150atm nhiệt độ 0°C Biết điều kiện chuẩn khối lượng riêng oxi l,43kg/m3

+ Ở điều kiện chuẩn ta có: p0 1atm m V 00

+ Ở 00C, áp suất 150atm   m v

+ Khối lượng không đổi: 0

0

.V V     V V 



Mà:

0

p

V V 214,5kg / m

p



      

Câu 10: Một bình tích 10 lít chứa chất khí áp suất 30at Cho biết thể tích chất khí ta mở nút bình? Coi nhiệt độ cùa khí khơng đổi áp suất khí lat

+ Ta có:

1at1, 013.10 Pa

+ 1  

1 2 2

p V

p V p V V 300 lit

p

   

Câu 11: Nếu áp suất lượng khí tăng thêm 2.105Pa thể tích giảm lít Nếu áp suất tăng thêm 5.105

Pa thể tích giảm lít Tìm áp suất thể tích ban đầu khí, biết nhiệt độ khí khơng đổi

+    

5

1 2 1 t

p p 2.10

p V p V p V p 2.10 V

V V

             +     /

2 / /

1 2 1 1 /

2

p p 5.10

p V p V p V p 5.10 V

V V

                   

1 ;

p 4.10 Pa V lit    



(4)

Câu 12: Khi lên từ đáy hồ thể tích bọt khí tăng gấp rưỡi Tính độ sâu hồ Biết áp suất khí 75 cmHg, coi nhiệt độ đáy hồ mặt nước

+ Gọi h độ sâu hồ

+ Khi đáy hồ thể tích áp suất V1:  

h

p p cmHg

13,

 

+ Khi mặt hồ thể tích áp suất: V2 1,5V ; p1 2 p cmHg0 

+ Ta có: p V1 1 p V2 2 p0 h V1 p 1,5V0 1 h 510cm 5,1m 13,

 

       

 

DẠNG 2: XÁC ĐỊNH SỐ LẦN BƠM Phương pháp giải

− Gọi n số lần bơm, V0 thể tích lần bơm

− Xác định điều kiện trạng thái ban đầu − Xác định điều kiện trạng thái lúc sau − Theo q trình đẳng nhiệt ta có

VÍ DỤ MINH HỌA Câu Xylanh ống bơm hình trụ có diện tích 10cm2

, chiều cao 30 cm, dùng để nén khơng khí vào bóng tích 2,5 ( ) Hỏi phải bơm lần để áp suất bóng gấp lần áp suất khí quyển, coi bóng trước bơm khơng có khơng khí nhiệt độ khơng khí khơng đổi bơm

Giải - Mỗi lần bom thể tích khơng khí vào bóng Vo = s.h = 0,3 ( )

- Gọi n số lần bơm thể tích V1 = n.Vo thể tích cần đưa vào bóng áp suất p1 = po

Theo ra, ta có :

P2 = 3p1 V2 = 2,5 ( )

Theo định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt

n.p1.Vo = p2.V2 2

1

2,5 25 o 0,3

p V p

n

p V p

   

Vậy số lần cần bơm 25 lần

Câu Mỗi lần bơm đưa Vo = 80 cm3 khơng khí vào ruột xe Sau bơm diện tích tiếp xúc với

mặt đường 30cm2, thể tích ruột xe sau bơm 2000cm3, áp suất khí 1atm, trọng lượng xe 600N Tính số lần phải bơm (coi nhiệt độ không đổi trình bơm)

Giải - Gọi n số lần bơm để đưa khơng khí vào ruột xe

Vậy thể tích khơng khí cần đưa vào ruột xe V1 = nVo = 80n (cm3)

Và áp suất p1 = 1atm

Áp suất p2 sau bơm

p2 =

5

600 2.10 2

(5)

Vì trình bơm đẳng nhiệt nên: p V1 1 p V2 2 80n2000.2 n 50 Vậy số lần cần bơm 50 lần

Câu Một bóng có dung tích 2,5ℓ Người ta bơm khơng khí áp suất khí 105

N/m2 vào bóng Mỗi lần bơm 125cm3 khơng khí Hỏi áp suất khơng khí bóng sau 40 lần bơm? Coi bóng trước bơm khơng có khơng khí thời gian bơm nhiệt độ khơng khí khơng đổi

Giải:

Xét q trình biến đổi lượng khơng khí bơm vào bóng Trạng thái 1:

3

5

v 125.40 5000cm p p 10 N / m

   

 

 



Trạng thái 2:

2

v 2,5

p ?

   



5

5 1

1 2 2

p v 10

p v p v p 2.10 N / m

v 2,5

    

Câu Một học sinh trung tâm bồi dưỡng kiến thức Hà Nội xe đạp bị hết săm xe, học sinh mượn bơm để bơm xe Sau 10 lần bơm diện tích tiếp xúc lốp xe mặt đất S1 = 30cm2 Hỏi sau bao

nhiêu lần bơm diện tích tiếp xúc S2 = 20cm2 Biết trọng lực xe cân với áp lực

khơng khí vỏ xe, thể tích lần bơm nhiệt độ trình bơm khơng đổi Giải:

Gọi F trọng lượng xe, V0 thể tích lần bơm, V thể tích săm xe

Ta có lần bơm đầu tiên: n1 = 10 lần F = p1S1

Trong lần bơm sau n2 lần: 2  

p S

F p S

p S

  

+ Ta có:  

   

1 0 1 1 2 0

n V p p V n p

2

n p

n V p p V 

  







   1 ; 2

2

n S S 30

n n 10 15

n S S 20

      lần

Vậy số lần phải bơm thêm Δn = 15−10 = (lần)

Câu Người ta dùng bơm để nén khí vào bánh xe đạp sau 30 lần bơm diện tích tiếp xúc với mặt đất phẳng 60cm3

Vậy sau 20 lần bơm diện tích tiếp xúc bao nhiêu? Cho thể tích săm xe khơng đổi, lượng khí lần bơm Cho nhiệt độ không đổi

Giải

V0 thể tích lần bơm, p0 áp suất khí quyển, V thể tích săm xe, trọng lượng phần xe đạp tác dụng lên

bánh xe bơm F, Ta có: F = p1.60 = p2.S

Với p1 p2 áp suất đầu sau bơm, S diện tích tiếp xúc sau bơm thêm 20 lần

Vậy S = 60

p p (1)

Theo định luật Bôi lơ − Ma ri ốt: 0 1  

0 2

30v p vp 30 p 3

2

50v p vp 50 p

 

  

 



Thay (2) vào (1) ta có:

S 60 36cm

5

 

Câu Một học sinh trung tâm bồi dưỡng kiến thức Hà Nội dùng bơm tay để bơm khơng khí vào bóng cao su tích lít, với áp suất khơng khí 105

N/m2 Xung quanh bơm có chiều cao 42 cm, đường kính xy lanh 5cm Hỏi học sinh phải bơm lần để khơng khí bóng có áp suất 5.105N/m2, biết q trình bơm nhiệt độ không thay đổi Trong hai trường hợp sau:

a Trước bơm bóng khơng có khơng khí

b Trước bơm bóng có khơng khí có áp suất 105

(6)

Gọi v0, p0 thể tích áp suất lần bơm

Thể tích lần bơm là:

2

3

.d 3,14.5

V h.S h 42 824, 25cm

4



   

Khi nén vào bóng tích V có áp suất: p1n.V p0 0 p V1

a Trước bơm bóng khơng có khơng khí 5 2

p  p 5.10 N / m

5

0

p V 5.10

n 18

p V 10 824, 25.10

    (lần)

b Trước bơm bóng có khơng khí có áp suất 105

N/m2

 

5 5

1

pp p p  p p 5.10 10 4.10 N / m

5

0

p V 4.10

n 15

p V 10 824, 25.10

    (lần)

Câu Cho bơm tay có diện tích 10cm2

, chiều dài bơm 30cm dùng để đưa không khí vào bóng tích lít Phải bơm lần để áp suất bóng tăng gấp lần áp suất khí Ban đầu bóng khơng có khơng khí, coi nhiệt độ q trình bơm khơng thay đổi

Giải

+ Gọi V0 thể tích lần bơm: V0 S.h 10.30 300cm3 0,3

+ Mà p4p0 + Ta có:  0 0

0

p.V 4.3

nV p p.V n 40

p V 0,3

     (lần)

DẠNG 3: TÍNH CÁC GIÁ TRỊ TRONG ỐNG THỦY TINH Phương pháp giải

− Ta tích khí ống V = s.h − Xác định giá trị trường hợp − Theo trình đẳng nhiệt

VÍ DỤ MINH HỌA

Câu Một ống thủy tinh hình trụ, đầu kín đầu hở, dài 40cm chứa khơng khí với áp suất khí 105N/m2 Ấn ống xuống chậu nước theo phương thẳng đứng, miệng ống cho đầu kín ngang với mặt nước Tính chiều cao cột nước ống, biết trọng lượng riêng nước là: d = 104

N/m3

 Lời giải:

+ Ta có:  

 

0

p p h x d

;

V h x S

  

 

 

 Mà p V0 p.V

   

5

10 0, 4S 10 0, x 10  0, x S

     

 

2

x 10,8x 0,16 x 1,5 cm

     

40cm

x

Câu Trong ống nhỏ dài, đầu kín, đầu hở, tiết diện đều, ban đầu đặt ống thẳng đứng miệng ống hướng lên, ống phía đáy có cột khơng khí dài 30cm ngăn cách với bên cột thủy ngân dài h = 15cm Áp suất khí 76cmHg nhiệt độ khơng đổi Tính chiều cao cột khơng khí ống trường hợp p1

1

V

h

1

a Ống thẳng đứng miệng

b Ống đặt nghiêng góc 30° so với phương ngang, miệng c Ống đặt nghiêng góc 30° so với phương ngang, miệng d Ống đặt nằm ngang

(7)

a Ống thẳng đứng miệng Ta có: p V1 1p V2

+ Với    

1 2

p p h 76 15 91 cmHg p p h 76 15 61 cmHg

;

V S 30.S V S

           

 

 

  

 

 

2

91.30.S 61 S 44, 75cm

   

2

p

2

V

h

2

b Ống đặt nghiêng góc 30° so với phương ngang, miệng

Cột thủy ngân có độ dài h đặt nghiêng độ cao cột thủy ngân

/ h

h h.sin 30

 

+ Ta có: p V1 1p V3 3

+ Với:  

/

3

p p h 76 7,5 83,5 cmHg

V S

     

 





 

3

91.30.S 83,5 .S 32, cm

   

h

3

p

3

V 300

c Ống đặt nghiêng góc 30° so với phương ngang, miệng

Ống đặt nghiêng góc 30° so với phương ngang, miệng cột thủy ngân có độ dài h đặt nghiêng độc ao cột thủy tinh là: / h

h h.sin 30

 

+ Ta có: p V1 1p V4 4; Với  

/

4

p p h 76 7,5 68,5 cmHg

V s

     

 





4

91.30.S 68,5 .S 39,9cm

   

h

4

0

30

4

p

4

V

d Ống đặt nằm ngang p5 = p0

Tacó p V1 1 p V5 591.30.S76 .S5  5 35,9cm p ; v5 5

5 h

Câu Một ống thủy tinh tiết diện gồm đầu kín, đầu hở, ống có cột khơng khí ngăn cách với bên ngồi cột thủy ngân dài 20cm Khi ống thẳng đứng miệng chiều dài cột khơng khí 48cm, miệng dài cột khơng khí 28cm Tính áp suất khí chiều dài cột khơng khí ống nằm ngang

+ Ta có: p V1 1p V2 p0 20 48 p020 28 p0 76 cmHg 

+ Mặt khác: p V0 0 p V1 116 56.48 35,37cm

1

p

1

V

20

28

1

p

1

V

20

48

Câu Một ống thủy tinh tiết diện có chiều dài 60cm gồm đầu kín, đầu hở hướng lên, ống có cột khơng khí ngăn cách với bên cột thủy ngân dài 40cm, cột thủy ngân miệng ống Khi ống thẳng đứng miệng phần thủy ngân chảy ngồi Tìm cột thủy ngân lại ống Biết áp suất khí 80cmHg

Gọi S diện tích ống thủy tinh Chiều dài cột khơng khí có ống ℓ1 = 60 − 40 = 20cm

Áp suất khơng khí ống p1 = p0 + 40 = 120(cmHg)

Khi lật ngược miệng ống phía cột thủy ngân lại ống x nên p2 = p0 − x = 80 − x(cmHg), chiều dài cột không khí ℓ2 = 60 − x

Ta có: p1V1 = p2V2 → p1 ℓ1.S = p2 ℓ2.S → 120.20 = (80 − x)(60 − x)

(8)

Vậy độ cao cột thủy ngân lại ống 20cm

BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM Câu Biểu thức sau định luật Bôilơ−Mariốt?

A p V1 2 p V2 1 B 2

V V

p  p C

1 2

p V

V  p D p V1 1p V2 2

Câu Khi nhiệt độ không đổi, khối lượng riêng chất khí phụ thuộc vào áp suất khí theo hệ thức sau đây?

A p1D2 = p2D1 B p1D1 = p2D2 C.

1 D

P

 D pD = const

Câu Trong ống nhỏ dài, đầu kín, đầu hở, tiết diện đều, ban đầu đặt ống thẳng đứng miệng ống hướng lên, ống phía đáy có cột khơng khí dài 40cm ngăn cách với bên cột thủy ngân dài h = 14cm Áp suất khí 76cmHg nhiệt độ khơng đổi Tính chiều cao cột khơng khí ống trường hợp: Ống thẳng đứng miệng

A 58,065(cm) B 68,072(cm) C 72(cm) D 54,065(cm)

1

p

1

V

h

1

Câu Trong ống nhỏ dài, đầu kín, đầu hở, tiết diện đều, ban đầu đặt ống thẳng đứng miệng ống hướng lên, ống phía đáy có cột khơng khí dài 40cm ngăn cách với bên ngồi cột thủy ngân dài h = 14cm Áp suất khí 76cmHg nhiệt độ khơng đổi Tính chiều cao cột khơng khí ống trường hợp: Ống đặt nghiêng góc 30° so vói phương ngang, miệng

A 58,065(cm) B 43,373(cm) C 12(cm) D 54,065(cm)

1

p

1

V

h

1

Câu Trong ống nhỏ dài, đầu kín, đầu hở, tiết diện đều, ban đầu đặt ống thẳng đứng miệng ống hướng lên, ống phía đáy có cột khơng khí dài 40cm ngăn cách với bên cột thủy ngân dài h = 14cm Áp suất khí 76cmHg nhiệt độ khơng đổi Tính chiều cao cột khơng khí ống trường hợp: Ống đặt nghiêng góc 30° so với phương ngang, miệng

A 58,065(cm) B 43,373(cm) C 52,174(cm) D 54,065(cm)

1

p

1

V

h

1

Câu Trong ống nhỏ dài, đầu kín, đầu hở, tiết diện đều, ban đầu đặt ống thẳng đứng miệng ống hướng lên, ống phía đáy có cột khơng khí dài 40cm ngăn cách với bên cột thủy ngân dài h = 14cm Áp suất khí 76cmHg nhiệt độ khơng đổi Tính chiều cao cột khơng khí ống trường hợp: Ống đặt nằm ngang

A 58,065(cm) B 43,373(cm) C 52,174(cm) D 47,368(cm)

1

p

1

V

h

1

Câu Hệ thức sau không phù hợp với định luật Bôilơ−Mariot? A p V1 1p V2 2 B p V C V

p D

1 p

V Câu Qủa bóng có dung tích lít bị xẹp Dùng ống bơm lần đẩy 40cm3

khơng khí áp suất atm vào bóng Sau 40 lần bơm, áp suất khí bóng là? Coi nhiệt độ khơng đổi qụá trình bơm

A l,25atm B l,5atm C 2atm D 2,5atm

Câu Một bình tích 5,6 lít chứa 0,5 mol khí 0°C Áp suất khí bình là?

A atm B atm C atm D atm

Câu 10 Khí nén đẳng nhiệt từ thể tích 10 lít đến lít, áp suất khí tăng thêm 0,5atm Áp suất ban đầu khí giá trị sau đây?

A 1,5 atm B 0,5 atm C atm D 0,75atm

Câu 11 Đường sau không biểu diễn trình đẳng nhiệt?

A

P

O

V

B

T

O P

C

V O

T

D

P

O

(9)

Câu 12 Một bóng da có dung tích 2,5 lít chứa khơng khí áp suất 105

Pa Người ta bơm khơng khí áp suất 105 Pa vào bóng Mỗi lần bơm 125cm khơng khí Hỏi áp suất khơng khí bóng sau 20 lần bơm? Biết thời gian bơm, nhiệt độ khơng khí khơng đổi

A 2.105Pa B 105Pa C 0,5 105Pa D 105Pa Câu 13 Cho lượng khí dãn đẳng nhiệt từ tích từ lít đến lít, ban đầu áp suất khí 8.105

Pa Thì áp suất khí tăng hay giảm bao nhiêu?

A Tăng 6.105

Pa B Tăng 106Pa C Giảm 6.105Pa D Giảm 105Pa

Câu 14 Khí q trình biến đổi đẳng nhiệt, thể tích ban đầu 2dm, áp suất biến đổi từ l,5atm đến 0,75atm; độ biến thiên thể tích chất khí ?

A Tăng dm3 B Tăng dm3

C Giảm dm3 D Giảm dm3 Câu 15 Cho ống nghiệm đầu kín đặt nằm ngang; tiết diện đều, bên có

cột khơng khí cao = 20cm ngăn cách với bên giọt thủy ngân dài d = 4cm Cho áp suất khí p0 = 76cmHg Chiều dài cột khí ống

ống dựng thẳng đứng, miệng trên? d

A 21cm B 20cm C 19cm D 18cm

Câu 16 Cho ống nghiệm đầu kín đặt nằm ngang; tiết diện đều, bên có cột khơng khí cao = 20cm ngăn cách với bên ngồi giọt thủy ngân dài d = 4cm Cho áp suất khí quyến p0 = 76cmHg Chiều dài cột khí ống

dựng thẳng đứng, miệng dưới?

d

A 21,llcm B 19,69cm C 22cm D 22,35cm

Câu 17 Ba thông số sau xác định trạng thái lượng khí xác định?

A Áp suất, thể tích, khối lượng B Áp suất, nhiệt độ, khối lượng C Thể tích, khối lượng, nhiệt độ D Áp suất, nhiệt độ, thể tích Câu 18 Qúa trình sau đẳng q trình?

A Khơng khí bóng bay bị phơi nắng, nắng lên, nở làm căng bóng B Đun nóng khí xilanh, khí nở đẩy pittong chuyển động

C Đun nóng khí bình đậy kín

D Cả q trình khơng phải đẳng trình

GIẢI CHI TIẾT BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM Câu Biểu thức sau định luật Bôi− rơ− Mari ốt?

A p V1 2 p V2 1 B 2

V V

p  p C

1 2

p V

V  p D p V1 1p V2 2

Câu Khi nhiệt độ không đổi, khối lượng riêng chất khí phụ thuộc vào áp suất khí theo hệ thức sau đây?

A p1D2 = p2D1 B p1D1 = p2D2 C.

1 D

P

 D pD = const

Câu Chọn đáp án A

+ 1 1 2 2 1 2 1 2 2 1

1

m m

p V p V p p p D p D

D D

    

 Chọn đáp án A

Câu Trong ống nhỏ dài, đầu kín, đầu hở, tiết diện đều, ban đầu đặt ống thẳng đứng miệng ống hướng lên, ống phía đáy có cột khơng khí dài 40cm ngăn cách với bên cột thủy ngân dài h = 14cm Áp suất khí 76cmHg nhiệt độ khơng đổi Tính chiều cao cột khơng khí ống trường hợp.Ống thẳng đứng miệng

A 58,065(cm) B 68,072(cm) C 72(cm) D 54,065(cm)

1

p

1

V

h

1

Câu Chọn đáp án A

+ Ống thẳng đứng miệng + Ta có; p V1 1p V2 2

2

p

2

V

h

(10)

+ Với    

2 2

p p h 76 14 90 cmHg p p h 76 14 62 cmHg

;

V S 40.S V S

                         2

90.40.S 62 .S 58, 065 cm

   

Câu Trong ống nhỏ dài, đầu kín, đầu hở, tiết diện đều, ban đầu đặt ống thẳng đứng miệng ống hướng lên, ống phía đáy có cột khơng khí dài 40cm ngăn cách với bên ngồi cột thủy ngân dài h = 14cm Áp suất khí 76cmHg nhiệt độ khơng đổi Tính chiều cao cột khơng khí ống trường hợp Ống đặt nghiêng góc 30° so vói phương ngang, miệng

A 58,065(cm) B 43,373(cm) C 12(cm) D 54,065(cm)

1 p V h

Câu Chọn đáp án B

+ Ống đặt nghiêng góc 30° so với phương ngang, miệng

Cột thủy ngân có độ dài h đặt nghiêng độ cao cột thủy ngân Ta có: p1.V1= p3.V3 Với

 

/ 3

p p h 76 83 cmHg

V S           3

90.40.S 83 .S 43,373cm

   

 Chọn đáp án B

h

3

p

3

V 300

Câu Trong ống nhỏ dài, đầu kín, đầu hở, tiết diện đều, ban đầu đặt ống thẳng đứng miệng ống hướng lên, ống phía đáy có cột khơng khí dài 40cm ngăn cách với bên cột thủy ngân dài h = 14cm Áp suất khí 76cmHg nhiệt độ khơng đổi Tính chiều cao cột khơng khí ống trường hợp Ống đặt nghiêng góc 30° so với phương ngang, miệng

A 58,065(cm) B 43,373(cm) C 52,174(cm) D 54,065(cm)

1 p V h

Câu Chọn đáp án C

+ Ổng đặt nghiêng góc 30° so với phương ngang, miệng + Ống đcặt nghiêng góc 30° so với phương ngang, miệng

+ Cột thủy ngân có độ dài h đặt nghiêng độ cao cột thủy ngân h/ h.sin 300 h cm 

2

  

+ Ta có: p V1 1p V4

+ Với  

/

4

p p h 76 69 cmHg

V S           4

90.40.S 69 .S 52,174cm

   

 Chọn đáp án C

h 30 p V

Câu Trong ống nhỏ dài, đầu kín, đầu hở, tiết diện đều, ban đầu đặt ống thẳng đứng miệng ống hướng lên, ống phía đáy có cột khơng khí dài 40cm ngăn cách với bên cột thủy ngân dài h = 14cm Áp suất khí 76cmHg nhiệt độ khơng đổi Tính chiều cao cột khơng khí ống trường hợp Ống đặt nằm ngang

A 58,065(cm) B 43,373(cm) C 52,174(cm) D 47,368(cm)

1 p V h

Câu Chọn đáp án D

+ Ống đặt nằm ngang: p5 p0

+ Ta có: p V p V 90.40.S76 .S 47,368 cm 

5

p ; v

(11)

 Chọn đáp án D

Câu Hệ thức sau không phù hợp với định luật Bôilơ− Mariot? A p V1 1p V2 2 B p V C v

p D

1 p

v

Câu Qủa bóng có dung tích 21 bị xẹp Dùng ống bơm Tân đẩy 40cm3 khơng khí áp suất atm vào bóng Sau 40 lần bơm, áp suất khí bóng là? Coi nhiệt độ khơng đổi qụá trình bơm

A l,25atm B l,5atm C 2atm D 2,5atm

+ p.V p n v0 p n Vp0 40.40 0,8atm

V 2000



     

Câu Một bình tích 5,61 chứa 0,5 mol 0°C Áp suất khí bình là?

A atm B atm C atm D atm

 Lời giải: + 0,5mol khí 00

C: V1 11, ; áp suất p1 = 1atm

 

1

2

p V 1.11,

p atm

V 5,

   

Câu 10 Khí nén đẳng nhiệt từ thể tích 10 lít đến lít, áp suất khí tăng thêm 0,5atm Áp suất ban đầu khí giá trị sau đây?

A 1,5 atm B 0,5 atm C atm D 0,75atm

Câu 10 Chọn đáp án B

+ p1V1 = p2V2 → p1.10 = (p1 + 10).5 → p1 = 0,5

Câu 11 Đường sau khơng biểu diễn q trình đẳng nhiệt?

A

P

O

V

B

T

O P

C

V O

T

D

P

O

V

Câu 11 Chọn đáp án D

+ Áp suất trình đẳng nhiệt

 Chọn đáp án D

Câu 12 Một bóng da có dung tích 2,5 lít chứa khơng khí áp suất 105 Pa Người ta bơm khơng khí áp suất 105 Pa vào bóng.Mỗi lần bơm 125cm khơng khí Hỏi áp suất khơng khí bóng sau 20 lần bơm? Biết thời gian bơm, nhiệt độ khơng khí khơng đổi

A 2.105Pa B 105Pa C 0,5 105Pa D 105Pa Câu 12 Chọn đáp án A

+ p1V1 = p2V2 → 8.105.2 = p2.8 →2.105Pa < p1

Δp = p1 – p2

5 5

8.10 2.10 6.10 Pa

  

Câu 13 Cho lượng khí dãn đẳng nhiệt từ tích từ lít đến lít, ban đầu áp suất khí 105 Pa Thì áp suất khí tăng hay giảm bao nhiêu?

A Tăng 6.105

Pa B Tăng 106Pa C Giảm 6.105Pa D Giảm 105Pa Câu 13 Chọn đáp án C

(12)

5 5

p p p 8.10 2.10 6.10 Pa

      

Câu 14 Khí q trình biến đổi đẳng nhiệt, thể tích ban đầu 2dmì, áp suất biến đổi từ l,5atm đến 0,75atm Thì độ biến thiên thể tích chất khí

A Tăng dm3 B Tăng dm3

C Giảm dm3 D Giảm dm3 Câu 14 Chọn đáp án A

+ p V1 1 p V2 2 1,5.20, 75.V2 V2 4dm3

3

V V V 2dm

      

Vậy áp suất giảm: 6.10 Pa5

Câu 15 Cho ống nghiệm đâu kín đặt nằm ngang; tiết diện đêu, hên có cột khơng khí cao l = 20cm ngăn cách với bên giọt thủy ngân dài d = 4cm Cho áp suất khí quyến p0 = 76cmHg Chiều dài cột khí ống

ống dựng thẳng ống nghiệm trên? d

A 21cm B 20cm C 19cm D 18cm

Câu 15 Chọn đáp án C

+ Khi ống nằm ngang: pp ; V0  S

+ Khi ống thẳng đứng miệng trên: p1p0d; V1  1.S + Áp dụng định luật Boi – lơ – Ma – ri – ot:

 

0 1

0

p 76

p S p d S 20 19cm

p d 80

     



d d

1

Câu 16 Cho ống nghiệm đâu kín đặt nằm ngang; tiết diện đêu, hên có cột khơng khí cao l = 20cm ngăn cách với bên ngồi giọt thủy ngân dài d = 4cm Cho áp suất khí quyến p0 = 76cmHg Chiều dài cột khí ống đứng

thẳng miệng dưới?

d

A 21,llcm B 19,69cm C 22cm D 22,35cm

Câu 16 Chọn đáp án A

+    

0 2

0

p 76

p S p d S 20 21,111 cm

p d 72

     



Câu 17 Trường hợp thông số sau xác định trạng thái lượng khí xác định? A Áp suất, tích, khối lượng B áp suất, nhiệt độ, khối lượng C Thể tích, khối lượng, nhiệt độ D Áp suất, nhiệt độ, thể tích Câu 18 Quá trình sau đẳng q trình?

A Khơng khí q bóng bay bị phơi nắng, nắng lên, nở làm căng bóng B Đun nóng khí xilanh, khí nở đầy pittong chuyển động

C Đun nóng khí bình đậy kín

D Cả q trình khơng phải đẳng trình

-HẾT -

(13)