Một học sinh thực hiện thí nghiệm khảo sát sự biến đổi trạng thái của một khối lượng khí xác định nhốt trong một xilanh kín có piston dịch chuyển được. Học sinh này thay đổi thể tích V của kh
19/28
PHẦN II: CÂU TRẮC NGHIỆM ĐÚNG SAI
Một học sinh thực hiện thí nghiệm khảo sát sự biến đổi trạng thái của một khối lượng khí xác định nhốt trong một xilanh kín có piston dịch chuyển được. Học sinh này thay đổi thể tích V của khối khí và đo áp suất p tương ứng. Biết nhiệt độ phòng không đổi bằng \({27^ \circ }{\rm{C}}\). Học sinh thu được đồ thị mối quan hệ giữa áp suất (p) và nghịch đảo thể tích (1/V) là một đường thẳng đi qua gốc tọa độ như hình vẽ. Khi nói về thí nghiệm và các trạng thái của khối khí này, hãy cho biết các nhận xét sau đúng hay sai:
Khối khí đang trải qua quá trình biến đổi đẳng nhiệt theo định luật Boyle.
Tại điểm M trên đồ thị, tích số p.V của khối khí có giá trị bằng 100 J.
Nếu học sinh nén khí nhanh để thể tích giảm xuống còn 0,2 lít thì áp suất khí khi đó đúng bằng \({5.10^5}{\rm{Pa}}{\rm{.}}\)
Số mol khí trong xilanh xấp xỉ bằng \(0,04{\rm{\;mol}}\).
a: Đúng. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của áp suất p vào nghịch đảo thể tích 1/V là một đường thẳng đi qua gốc tọa độ. Do đó p tỉ lệ thuận với 1/V, suy ra tích \(p.V = \) const. Đây là đặc điểm của quá trình biến đổi đẳng nhiệt theo định luật Boyle.
b: Đúng. Tại điểm M trên đồ thị, ta có áp suất \(p = {2.10^5}{\rm{\;Pa}}\) và 1/V = 2 lít-1
\( \Rightarrow V = 0,5\) lít \( = 0,{5.10^{ - 3}}{\rm{\;}}{{\rm{m}}^3}\).
Tích số \(p.V = {2.10^5}.0,{5.10^{ - 3}} = 100{\rm{\;J}}\).
c: Sai. Nén khí "nhanh" là một quá trình đoạn nhiệt (khí bị nén đột ngột nên không kịp tỏa nhiệt ra môi trường), khiến nội năng và nhiệt độ của khối khí tăng lên.
Nếu là nén đẳng nhiệt thì áp suất sẽ là \(p' = \frac{{100}}{{0,{{2.10}^{ - 3}}}} = {5.10^5}{\rm{\;Pa}}\). Tuy nhiên, do nhiệt độ tăng nên áp suất thực tế sẽ lớn hơn \({5.10^5}{\rm{\;Pa}}\).
d: Đúng. Áp dụng phương trình trạng thái khí lí tưởng \(pV = nRT\) ta tính được \(n = \frac{{pV}}{{RT}} = \frac{{100}}{{8,31.\left( {27 + 273} \right)}} \approx 0,04{\rm{\;mol}}\).