Bài tập Vận dụng quá trình đẳng nhiệt – Định luật Boyle lớp 12 (có lời giải)

Hai bình cầu, được nối với nhau bằng một ống có khóa, chứa hai chất khí không tác dụng hóa học với nhau,

Giải thích

Khi chưa mở khóa: bình \({\rm{I}}\left( {{{\rm{p}}_1},\;{{\rm{V}}_1},\;{\rm{T}}} \right)\) bình II \(\left( {{{\rm{p}}_2},\;{{\rm{V}}_2},\;{\rm{T}}} \right).\)

Khi mở khóa: bình \({\rm{I}}\left( {{\rm{p}}_1^\prime ,\left( {{{\rm{V}}_1} + {{\rm{V}}_2}} \right),{\rm{T}}} \right)\); bình II \(\left( {{\rm{p}}_2^\prime ,\left( {{{\rm{V}}_1} + {{\rm{V}}_2}} \right),{\rm{T}}} \right).\)

Media VietJack

Theo định luật Boyle, ta có: \({{\rm{p}}_1}\;{{\rm{V}}_1} = {\rm{p}}_1^\prime \cdot \left( {{{\rm{V}}_1} + {{\rm{V}}_2}} \right) \Rightarrow {\rm{p}}_1^\prime = \frac{{{{\rm{V}}_1}}}{{\;{{\rm{V}}_1} + {{\rm{V}}_2}}}{{\rm{p}}_1}.\)

\({{\rm{p}}_2}\;{{\rm{V}}_2} = {\rm{p}}_2^\prime \cdot \left( {{{\rm{V}}_1} + {{\rm{V}}_2}} \right) \Rightarrow {\rm{p}}_2^\prime = \frac{{{{\rm{V}}_1}}}{{\;{{\rm{V}}_1} + {{\rm{V}}_2}}}{{\rm{p}}_2}.\)

Theo định luật Danlton, ta có:

\({\rm{p}} = {\rm{p}}_1^\prime + {\rm{p}}_2^\prime = \frac{{{{\rm{V}}_1}}}{{\;{{\rm{V}}_1} + {{\rm{V}}_2}}}\left( {{{\rm{p}}_1} + {{\rm{p}}_2}} \right) \Rightarrow \frac{{{{\rm{V}}_1}}}{{\;{{\rm{V}}_2}}} = \frac{{{{\rm{p}}_2} - {\rm{p}}}}{{{\rm{p}} - {{\rm{p}}_1}}} = \frac{{10 \cdot {{10}^5} - 4 \cdot {{10}^5}}}{{{{4.10}^5} - 2 \cdot {{10}^5}}} = 3.\)

Vậy: Tỉ số thể tích của hai bình cầu là \(\frac{{{V_1}}}{{{V_2}}} = 3.\)