Một học sinh làm thí nghiệm kiểm tra định luật Charles đối với khối khí lí tưởng chứa trong xi lanh có pit tông đậy kín và di chuyển được như hình bên. Với các dụng cụ gồm:
20/28
Một học sinh làm thí nghiệm kiểm tra định luật Charles đối với khối khí lí tưởng chứa trong xi lanh có pit tông đậy kín và di chuyển được như hình bên. Với các dụng cụ gồm:
+ Áp kế (1) có mức 0 ứng với áp suất khí quyển, đơn vị đo của áp kế là Bar (1 Bar = 105 Pa).
+ Xi lanh (2).
+ Pit tông (3) gắn với tay quay (4).
+ Hộp chứa nước nóng (5).
+ Cảm biến nhiệt độ (6).
Bạn học sinh tiến hành thí nghiệm theo các bước sau:
+ Đọc giá trị phần thể tích chứa khí của xi lanh ban đầu ( V0=70 mℓ).
+ Đọc số chỉ của cảm biến nhiệt độ đo nhiệt độ khí trong xi lanh ban đầu (t0=26°C ).
+ Đổ nước nóng vào hộp chứa cho ngập hoàn toàn xi lanh. Quay tay quay để pit tông dịch chuyển từ từ sao cho số chỉ của áp kế không đổi ( p0=105 Pa). Đọc giá trị của phần thể tích chứa khí và nhiệt độ sau mỗi phút.
Bạn học sinh thu được bảng giá trị sau:
Lần đo | Nhiệt độ của khí trong xi lanh t (°C) | Thể tích khí trong xi lanh V (mℓ) |
1 | 45 | 75 |
2 | 41 | 74 |
3 | 37 | 73 |
4 | 33 | 72 |
5 | 29 | 71 |
a) Định luật Charles được phát biểu như sau: “Với một khối lượng khí xác định, khi giữ ở áp suất không đổi thì thể tích của khí tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối của nó”.
b) Lượng khí lí tưởng chứa trong xi lanh có số mol xấp xỉ bằng 2,8 mol.
c) Tỉ số VT luôn không đổi và xấp xỉ bằng 0,235.10-6 m3K .
d) Đồ thị biểu diễn mối liên hệ giữa nhiệt độ tuyệt đối và thể tích của khối khí trên như hình vẽ sau:
| Nội dung | Đúng | Sai |
a | Định luật Charles được phát biểu như sau: “Với một khối lượng khí xác định, khi giữ ở áp suất không đổi thì thể tích của khí tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối của nó”. | Đ |
|
b | Lượng khí lí tưởng chứa trong xi lanh có số mol xấp xỉ bằng 2,8 mol. |
| S |
c | Tỉ số luôn không đổi và xấp xỉ bằng 0,235.10-6 m3K . | Đ |
|
d | Đồ thị biểu diễn mối liên hệ giữa nhiệt độ tuyệt đối và thể tích của khối khí trên như hình vẽ sau:  | Đ |
|
a) ĐÚNG
Định luật Charles được phát biểu như sau: “Với một khối lượng khí xác định, khi giữ ở áp suất không đổi thì thể tích của khí tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối của nó”.
Phát biểu đúng.
b) SAI
Lượng khí lí tưởng chứa trong xi lanh có số mol là:
\[
p_0 V_0 = n R T_0 \;\Rightarrow\;
n=\frac{p_0 V_0}{R T_0}
=\frac{10^{5}\!\cdot 70\cdot 10^{-6}}{8{,}31\cdot(26+273)}
\approx 0{,}0028\ \text{mol}.
\]
c) ĐÚNG
Ta có bảng số liệu sau (đã đổi đơn vị):
Lần đo | Nhiệt độ của khí trong xi lanh T (K) | Thể tích khí trong xi lanh V (m3) | Tỉ số VTm3K |
1 | 318 | 75.10-6 | 0,236.10-6 |
2 | 314 | 74.10-6 | 0,236.10-6 |
3 | 310 | 73.10-6 | 0,235.10-6 |
4 | 306 | 72.10-6 | 0,235.10-6 |
5 | 302 | 71.10-6 | 0,235.10-6 |
|
|
|
\[
\frac{\overline{V}}{\overline{T}} = 0{,}235\cdot 10^{-6}\ \frac{\text{m}^3}{\text{K}}.
\]
Vậy tỉ số \(\dfrac{V}{T}\) luôn không đổi và xấp xỉ bằng \(0{,}235\cdot 10^{-6}\ \text{m}^3/\text{K}\).
d) ĐÚNG
Từ bảng giá trị trên ta vẽ được đồ thị biểu diễn mối liên hệ giữa nhiệt độ tuyệt đối và thể tích của khối khí như hình sau:
