Đề thi thử tốt nghiệp THPT môn Vật lí Trực Ninh - Nam Định có đáp án

Một xilanh đặt thẳng đứng được chia làm hai phần bằng một pit-tông nặng cách nhiệt, pit-tông có thể di chuyển không ma sát bên trong xilanh, ngăn trên chứa 1 mol

28/28

Một xilanh đặt thẳng đứng được chia làm hai phần bằng một pit-tông nặng cách nhiệt, pit-tông có thể di chuyển không ma sát bên trong xilanh, ngăn trên chứa 1 mol, ngăn dưới chứa 3 mol của cùng một chất khí. Nếu nhiệt độ ở hai ngăn đều bằng 400 K thì áp suất ở ngăn dưới gấp đôi áp suất ở ngăn trên. Nếu nhiệt độ ngăn trên không đổi, thì ngăn dưới phải có nhiệt độ bao nhiêu Kelvin thì thể tích hai ngăn bằng nhau?

Một xilanh đặt thẳng đứng được chia làm hai phần bằng một pit-tông nặng cách nhiệt, pit-tông có thể di chuyển không ma sát bên trong xilanh, ngăn trên chứa 1 mol (ảnh 1)

0/3000 ký tự
Giải thích

Chuẩn hóa ngăn trên ban đầu có áp suất là̀ 1 thì ngăn dưới có áp suất là 2 \( \Rightarrow \) áp suất do trọng lượng piston nén xuống là \(2 - 1 = 1\)

Trạng thái

\(p\)

\(V\)

\(T\)

Ngăn trên ban đầu

 

\({V_1}\)

400 K

Ngăn dưới ban đầu

 

\({V_2}\)

400 K

Ngăn trên lúc sau

\({p_1}\)

\(\frac{{{V_1} + {V_2}}}{2}\)

400 K

Ngăn dưới lúc sau

\({p_1} + 1\)

\(\frac{{{V_1} + {V_2}}}{2}\)

\(\;{{\rm{T}}_2}\)

\(\frac{{pV}}{{nT}} = R \Rightarrow \frac{{1 \cdot {V_1}}}{{1 \cdot 400}} = \frac{{2 \cdot {V_2}}}{{3 \cdot 400}} = \frac{{{p_1} \cdot \frac{{{V_1} + {V_2}}}{2}}}{{1 \cdot 400}} = \frac{{\left( {{p_1} + 1} \right) \cdot \frac{{{V_1} + {V_2}}}{2}}}{{3 \cdot {T_2}}}\)

\( \Rightarrow {V_2} = 1,5{V_1} \to \frac{{{V_1}}}{{400}} = \frac{{{p_1} \cdot \frac{{2,5{V_1}}}{2}}}{{400}} = \frac{{\left( {{p_1} + 1} \right) \cdot \frac{{2,5{V_1}}}{2}}}{{3 \cdot {T_2}}} \Rightarrow {p_1} = 0,8 \Rightarrow {T_2} = 300\;{\rm{K}}\)

Trả lời ngắn: 300