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

Một lượng khí được nén đẳng nhiệt từ trạng thái có áp suất 120 kPa và thể tích 5,0 L đến trạng thái có thể tích 2,5 L. Sau đó khí tiếp tục được nén đẳng nhiệt đến khi áp suất tăng gấp ba áp s

18/30

Một lượng khí được nén đẳng nhiệt từ trạng thái có áp suất 120 kPa và thể tích 5,0 L đến trạng thái có thể tích 2,5 L. Sau đó khí tiếp tục được nén đẳng nhiệt đến khi áp suất tăng gấp ba áp suất ban đầu. Xét các phát biểu sau:

a

Áp suất của khí sau lần nén thứ nhất bằng 240 kPa.

ĐúngSai
b

Thể tích của khí ở trạng thái cuối bằng 2,0 L.

ĐúngSai
c

Trong cả hai giai đoạn, tích \(pV\) luôn có cùng một giá trị.

ĐúngSai
d

Thể tích cuối bằng một phần ba thể tích ban đầu.

ĐúngSai
Giải thích

Đáp án: a) Đúng; b) Sai; c) Đúng; d) Đúng.

Sau lần nén thứ nhất, áp dụng \({p_1}{V_1} = {p_2}{V_2}\), ta được \({p_2} = \frac{{120 \times 5,0}}{{2,5}} = 240\) kPa nên phát biểu a đúng.

Ở trạng thái cuối, áp suất bằng \(3{p_1} = 360\) kPa. Khi đó \(V = \frac{{120 \times 5,0}}{{360}} = 1,67\) l (làm tròn đến hai chữ số thập phân), không phải 2,0 L. Vì vậy phát biểu b sai.

Vì toàn bộ quá trình đều là đẳng nhiệt của cùng một lượng khí nên tích \(pV\) luôn không đổi. Do đó phát biểu c đúng.

Thể tích cuối bằng \(\frac{1}{3}\) thể tích ban đầu vì áp suất tăng gấp ba lần. Do đó phát biểu d đúng.