10000 câu trắc nghiệm tổng hợp Vật lí 2025 có đáp án - Phần 7
137 câu hỏi
Người ta truyền cho khí trong xi lanh một nhiệt lượng 100 J. Khí nở ra thực hiện công 70 J đẩy pit-tông đi lên. Tính độ biến thiên nội năng của chất khí.
30 J.
40 J.
-80 J.
-30 J.
Người truyền nhiệt lượng cho chất khí → chất khí nhận nhiệt lượng Q > 0.
Độ biến thiên nội năng của chất khí là DU = A+Q = -70+100 = 30 J.
Người ta cung cấp nhiệt lượng 1,5 J cho chất khí đựng trong một xi lanh đặt nằm ngang. Chất khí nở ra, đẩy pit-tông đi một đoạn 5 cm. Tính độ biến thiên nội năng của chất khí. Biết lực ma sát giữa pit-tông và xi lanh có độ lớn là 20 N.
1,5 J.
1,0 J.
0,5 J.
-1 J.
Công mà lực ma sát thực hiện trong dịch chuyển của pit-tông đoạn 5 cm có độ lớn:
Ams = Fmss = 20.0,05 = 1 J.
Công mà chất khí thực hiện để thắng công của lực ma sát là A = -Ams = −1 J.
Độ biến thiên nội năng của chất khí DU = A+Q = -1+1,5 = 0,5 J. D
Trong quá trình chất khí nhận nhiệt lượng và sinh công thì A và Q trong biểu thức DU = Q + A phải thoả mãn điều kiện nào sau đây?
Q < 0, A > 0.
Q > 0, A < 0.
Q > 0, A > 0.
Q < 0, A < 0.
Đáp án đúng là B
Q > 0 vật nhận nhiệt lượng, A < 0 vật thực hiện công.
Nếu tăng nhiệt độ của một hệ mà không làm thay đổi thể tích của nó thì nội năng của nó
tăng.
giảm.
ban đầu tăng, sau đó giảm.
luôn không đổi.
Đáp án đúng là A
Tăng nhiệt độ làm cho chuyển động của các phân tử hệ nhanh hơn, va chạm nhiều hơn, động năng phân tử tăng lên, dẫn đến nội năng tăng.
Đốt nóng khí trong xilanh và giữ sao cho thể tích của khí không đổi. Gọi Q, A và DU lần lượt là nhiệt lượng, công và độ tăng nội năng của hệ. Định luật 1 của nhiệt động lực học được viết dưới dạng nào sau đây?
Q = DU + A.
Q = DU – A.
Q = A.
Q = DU.
Đáp án đúng là D
Thể tích không đổi nên hệ không thay đổi về công, chỉ có thay đổi về nhiệt lượng do được đốt nóng. Định luật 1 của nhiệt động lực học khi đó được biểu diễn Q = ΔU.
Trường hợp nào sau đây không làm thay đổi nội năng của miếng đồng?
Cọ xát miếng đồng lên mặt bàn.
Đốt nóng miếng đồng.
Làm lạnh miếng đồng.
Đưa miếng đồng lên một độ cao nhỏ so với mặt đất.
Đáp án đúng là D
Đưa vật lên cao sẽ làm thay đổi cơ năng nhưng không làm thay đổi nội năng của vật.
Nội năng của khối khí tăng 15 J khi truyền cho khối khí một nhiệt lượng 35 J. Khi đó, khối khí đã
thực hiện công là 40 J.
nhận công là 20 J.
thực hiện công là 20 J.
nhận công là 40 J.
Đáp án đúng là C
Nội năng khối khí tăng ΔU > 0; khí nhận nhiệt lượng: Q > 0
A = DU – Q = 15 – 35 = -20 J < 0 nên khối khí thực hiện công.
Một quả bóng có khối lượng 100 g rơi từ độ cao 10,0 m xuống sân và nảy lên được 7,00 m. Tại sao nó không nảy lên được đến độ cao ban đầu? Tính độ biến thiên nội năng của quả bóng, sân và không khí. Lấy g = 9,8 m/s2.
Do trong quá trình va chạm với mặt đất, một phần năng lượng đã chuyển hoá thành các dạng năng lượng khác như nhiệt năng, năng lượng âm thanh,… nên quả bóng không nảy len được đến độ cao ban đầu.
DU = mgh1 – mgh2 = 0,1.9,8.(10 – 7) = 2,94 J.
Người ta cung cấp nhiệt lượng 100 J cho chất khí trong xilanh. Chất khí nở ra đẩy pít-tông lên và thực hiện một công 70 J. Tìm độ biến thiên nội năng của chất khí.
Khí nhận nhiệt lượng nên Q > 0
Khí thực hiện công nên A < 0
Độ biến thiên nội năng DU = Q + A = 100 – 70 = 30 J.
Một chất khí đựng trong bình hình trụ được lắp một pít-tông có thể chuyển động không ma sát trong bình. Khi hấp thụ một năng lượng nhiệt 400 J từ môi trường bên ngoài, chất khí trong bình giãn nở dưới áp suất bên ngoài không đổi là 1,00 atm từ thể tích 5,00 lít đến 10,0 lít. Xác định độ biến thiên nội năng của khí trong bình. Cho biết 1 l.atm tương đương với 101,3 J.
Từ định luật 1 của nhiệt động lực học, ta có: DU = Q + A
Chất khí thực hiện công để thắng được áp suất bên ngoài: A = F.h (h là quãng đường dịch chuyển của pít-tông trong bình, F là lực tác dụng lên pít-tông; F = p.S với p là áp suất tác dụng lên pít-tông, S là tiết diện của bình).
A = F.h = pSh = pDV = 1.(5 - 10) = -5 l.atm = -506,5 J.
Độ biến thiên nội năng: DU = 400 – (–506,5) = 906,5 J
Người ta cung cấp nhiệt lượng 1,5 J cho khối khí đựng trong xilanh nằm ngang. Khí trong xilanh nở ra đẩy pít-tông đi một đoạn 5,0 cm. Tính độ biến thiên nội năng của khối khí. Biết lực ma sát giữa pít-tông và xilanh có độ lớn là 20,0 N.
A = FS = 20.0,05 = 5 = 1J; DU = 1,5 - 1 = 0,5 J.
Viên đạn chì có khối lượng 50 g, bay với tốc độ v0 = 360 km/h. Sau khi xuyên qua một tấm thép, tốc độ giảm xuống còn 72 km/h. Tính lượng nội năng tăng thêm của đạn và thép.
Xét hệ gồm đạn và thép. Khi viên đạn xuyên qua tấm thép thì tấm thép tác dụng vào viên đạn một lực. Lực này sinh công làm giảm động năng của đạn. Về độ lớn, công của lực F bằng độ giảm động năng của đạn.
Theo định luật 1 của nhiệt động lực học: DU = A + Q.
Vì Q = 0 nên
DU > 0 nên nội năng của hệ đạn và thép tăng thêm một lượng 240 J.
Khi truyền nhiệt lượng 400 J cho khối khí trong một xilanh hình trụ được nắp kín bằng pit-tông thì khối khí dãn nở đẩy pit-tông lên, làm thể tích của khối khí tăng thêm 0,3 lít. Biết áp suất của khối khí là 2.105 Pa và không đổi trong quá trình khối khí dãn nở.
a) Tính độ lớn công của khối khí thực hiện.
b) Tính độ biến thiên nội năng của khối khí.
a) Công khối khí thực hiện có độ lớn: |A| = Fd = pSd = pV = 2.105.0,3.10-3 = 60 J
b) Do khối khí thực hiện công nên A = -60 J.
Khối khí nhận nhiệt lượng nên Q = 40 J.
Độ biến thiên nội năng của khối khí: DU = A + Q = −60 + 400 = 340 J.
Nhiệt độ vào một ngày mùa hè ở Luân Đôn là 77 °F. Nhiệt độ đó tương ứng với bao nhiêu °C?
Nhiệt độ tính theo thang độ C là
Ở nhiệt độ nào thì số đọc trên thang nhiệt độ Fahrenheit bằng số đọc trên thang nhiệt độ Celsius ?
Áp dụng công thức đổi nhiệt độ giữa hai thang ta có:
Ứng với nhiệt độ −40 °C trên thang Celsius đổi sang thang nhiệt độ Fahrenheit là –40 °F.
Giả sử một bạn học sinh tạo ra một nhiệt kế sử dụng một thang nhiệt độ mới cho riêng mình, gọi là nhiệt độ Z, có đơn vị là °Z. Trong đó nhiệt độ của nước đá đang tan ở 1 atm là 10 °Z và nhiệt độ nước đang sôi ở 1 atm là 150 °Z.
a) Thiết lập biểu thức chuyển đổi nhiệt độ từ thang nhiệt độ Celsius sang nhiệt độ Z.
b) Nếu dùng nhiệt kế mới này đo nhiệt độ một vật thì thấy giá trị 80 °Z, nhiệt độ của vật trong thang nhiệt độ Celsius là bao nhiêu?
a) Ta có 140 khoảng chia thang đo Z bằng 100 khoảng chia thang đo Celsius .
Suy ra:
b) Áp dụng công thức:
Có một nhiệt kế bị lỗi có các điểm đóng băng và điểm sôi của nước được đánh dấu là 5 và 95%. Nhiệt độ của một chất được đo bằng nhiệt kế trên là 590 . Tìm nhiệt độ chính xác của chất đó trên thang Celsius.
Bất kỳ thang đo nào cũng tuân theo phương trình:
Không đổi cho mọi thang đo
Thay số vào ta được:
Chỉ số nhiệt độ của một vật khi ở trạng thái cân bằng nhiệt tính theo thang nhiệt độ Celsius so với nhiệt độ của vật đó tính theo thang nhiệt độ Kelvin sẽ
thấp hơn chính xác là 273,15 độ.
cao hơn chính xác là 273,15 độ.
thấp hơn chính xác là 273,16 độ.
cao hơn chính xác là 273,16 độ.
Đáp án đúng là A
Chỉ số nhiệt độ của một vật khi ở trạng thái cân bằng nhiệt tính theo thang nhiệt độ Celsius so với nhiệt độ của vật đó tính theo thang nhiệt độ Kelvin sẽ thấp hơn chính xác là 273,15 độ.
Cho biết mối liên hệ giữa thang nhiệt độ Celsius và thang nhiệt độ Fahrenheit là T (°F) = 1,8t (°C) + 32. Một vật có nhiệt độ theo thang Celsius là 52 °C. Nhiệt độ của vật theo thang Fahrenheit là
125,6 °F.
152,6 °F.
126,5 °F.
162,5 °F.
Đáp án đúng là A
T (°F) = 1,8t (°C) + 32 = 1,8.52 + 32 = 125,6 °F.
Một vật có nhiệt độ theo thang Fahrenheit là 95 °F. Nhiệt độ của vật theo thang Kelvin (làm tròn) là
35 K.
308 K.
368 K.
178 K.
Đáp án đúng là B
T (°F) = 1,8t (°C) + 32
Thông thường, nhiệt kế thuỷ ngân thường dùng để đo thân nhiệt có phạm vi đo từ 35 °C đến 42 °C. Trong mỗi phát biểu sau, em hãy chọn đúng hoặc sai.
Vì đó là giới hạn tối đa trong sự dãn nở vì nhiệt của thuỷ ngân.
Vì thân nhiệt bình thường của con người nằm trong khoảng này.
Vì nhiệt độ cao hơn 42 °C thì thể tích thuỷ ngân biến thiên không còn tuyến tính.
Vì nhiệt độ thấp hơn 35 °C thì thể tích thuỷ ngân biến thiên không còn tuyến tính.
Thân nhiệt bình thường của con người nằm trong khoảng 35 °C đến 42 °C.
a) Sai;
b) Đúng;
c) Sai;
d) Sai.
Giả sử một nhiệt kế thuỷ ngân bị mất thông số vạch chia độ. Ở áp suất tiêu chuẩn, để xác định lại vị trí vạch 0 °C trên nhiệt kế thì cần đặt nhiệt kế vào đối tượng nào dưới đây? Trong mỗi phát biểu sau, em hãy chọn đúng hoặc sai.
Ngăn đông của tủ lạnh.
Ngọn lửa của bếp gas.
Nước đá đang tan chảy.
Nước sôi.
Nước đá đang tan ở 0 °C.
a) Sai;
b) Sai;
c) Đúng;
d) Sai.
Người ta sử dụng một nhiệt kế thuỷ ngân dùng thang nhiệt độ Celsius đo được khoảng cách từ vạch 20 °C đến vạch 32 °C là 1,5 cm. Tính khoảng cách từ vạch 14 °C đến vạch 50 °C trên nhiệt kế này.
Khoảng cách giữa hai vạch lệch nhau 1 °C là Từ đó, ta tính được khoảng cách từ vạch 14 °C đến vạch 50 °C là 0,125.(50 – 14) = 4,5 cm.
Người ta sử dụng một nhiệt kế thuỷ ngân dùng thang nhiệt độ Kelvin đo được khoảng cách từ vạch ứng với nhiệt độ nước đá tinh khiết đang tan ở 1 atm đến vạch ứng với nước tinh khiết sôi ở 1 atm là 12 cm. Tính khoảng cách giữa hai vạch lệch nhau 1 K liên tiếp trên nhiệt kế này.
Khoảng cách giữa hai vạch lệch nhau 1 K liên tiếp là
Chiều cao của cột thuỷ ngân trong nhiệt kế tương ứng với điểm nước đá tinh khiết đang tan ở 1 atm và điểm sôi của nước tinh khiết ở 1 atm lần lượt là 50 mm và 70 mm. Giả sử chiều dài này có thể đọc chính xác đến 0,1 mm thì nhiệt kế này có thể dùng để phân biệt nhiệt độ giữa điểm nước đá tinh khiết đang tan và điểm ba của nước không?
Mỗi °C tương ứng với Vì chiều dài này có thể đọc chính xác đến 0,1 mm nghĩa là chính xác đến 0,5 °C. Do đó, nhiệt kế này không thể dùng để phân biệt nhiệt độ giữa điểm nước đá tinh khiết đang tan và điểm ba của nước (0,01 °C).
Người ta thiết kế một nhiệt kế sử dụng một thang nhiệt độ mới, gọi là thang nhiệt độ X, nhiệt độ được kí hiệu là TX, có đơn vị là °X. Trong đó, 0 °C tương ứng với 10 °X và khi cùng đo nhiệt độ của một vật thì thấy số chỉ theo thang nhiệt độ Celsius và thang nhiệt độ nhiệt độ X đều là 50.
a) Hãy thiết lập biểu thức chuyển đổi nhiệt độ từ thang nhiệt độ Celsius sang thang nhiệt độ X.
b) Ở nhiệt độ bao nhiêu theo thang Celsius (nhỏ hơn 50 °C) thì độ chênh lệch số chỉ của hai thang đo là 3?
a) Biết rằng:
- 0 °C tương ứng với 10 °X
- 50 °C tương ứng với 50 °X
Gọi nhiệt độ theo thang Celsius là t và nhiệt độ theo thang X là TX.
Dựa trên thông tin trên, ta có thể thiết lập hệ phương trình để tìm mối quan hệ giữa t và TX:
Xét mối quan hệ tuyến tính giữa t và TX: TX = a⋅t + b
Sử dụng các điểm đã cho để xác định aa và bb:
- Khi t = 0 °C, TX = a.0 + b = 10 °X
- Khi t = 50 °C, TX = a.50 + b = 50 °X
Do đó, biểu thức chuyển đổi từ Celsius sang X là: TX = 0,8t + 10
b) Thay |TX – t| = 3 vào biểu thức ở câu a, ta tính được t = 35 °C.
Xét một nhiệt kế sử dụng hai thang đo khác nhau với cách chọn mốc như sau: Thang đo X (nhiệt độ kí hiệu TX, có đơn vị °X) chỉ vạch 20 °X ứng với điểm nước đá tinh khiết đang tan ở 1 atm và chỉ 220 °X ứng với điểm nước tinh khiết sôi ở 1 atm; Thang đo Y (nhiệt độ kí hiệu TY, có đơn vị °Y) chỉ vạch −20 °Y ứng với điểm nước đá tinh khiết đang tan ở áp suất 1 atm và chỉ 380 °Y ứng với điểm nước tinh khiết sôi ở áp suất 1 atm.
a) Khi thang nhiệt độ X chỉ 90 °X thì trong thang nhiệt độ Y chỉ giá trị bao nhiêu?
b) Ở nhiệt độ bao nhiêu thì số chỉ trên hai thang đo cùng giá trị?
a) Ta có: TY = aTX + b.
- Khi TX = 20 °X, TY = a.20 + b = -20 °Y
- Khi TX = 220 °X, TY = a.220 + b = 380 °Y
Thay các cặp giá trị đề bài đã cho vào biểu thức trên, ta xác định được: TY = 2TX - 60
Thay TX = 90 °X vào biểu thức vừa xác định, ta tính được TY = 120 °Y.
b) Thay TX = TY vào biểu thức ở câu a, ta tính được: TX = 60 °X.
Nhiệt độ cơ thể một người khoẻ mạnh bằng 37 °C. Nếu đo bằng nhiệt kế thuỷ ngân kẹp trong nách khoảng 5 phút, nhiệt độ đo được là 36,2 °C.
1. Hãy giải thích sự chênh lệch này.
2. Xác định nhiệt độ của một người khoẻ mạnh theo thang Kelvin.
1. Nhiệt độ môi trường ngoài thường thấp hơn nhiệt độ cơ thể, vì vậy sẽ có sự truyền nhiệt lượng từ trong cơ thể ra ngoài và nhiệt độ ở da sẽ thấp hơn nhiệt độ cơ thể.
2. Nhiệt độ cơ thể tính theo thang Kelvin bằng: 37 + 273,15 = 310,15 K ≈ 310 K.
Thang nhiệt độ Fahrenheit hiện nay (đơn vị là độ F) được sử dụng rộng rãi ở Mỹ và một số quốc gia nói tiếng Anh khác. Nhiệt kế thuỷ ngân đo nhiệt độ trong phòng thường có độ chia cả thang Celsius và thang Fahrenheit (Hình 3.2). Thang nhiệt độ Fahrenheit lấy điểm chuẩn của nước đóng băng là 32 °F và nhiệt độ sôi của nước là 212 °F.
1. Thân nhiệt bình thường của con người là 37 °C sẽ có nhiệt độ là bao nhiêu độ F.
2. Nhiệt độ tại New York vào một ngày đầu tháng 9 được dự báo là trong khoảng 75 °F – 94 °F. Hãy đổi khoảng nhiệt độ này sang độ C.
Nhiệt kế như Hình 3.2 cũng sẽ có cách chia độ giống như trong Bài 3.7, tức là lấy độ cao của hai nhiệt độ chọn làm mốc để phân chia khoảng cho mỗi độ F. Thân nhiệt bình thường của người có giá trị bằng:
2. Tính tượng tự ta có
Khoảng nhiệt độ này ở thang độ C là: 23,9 °C - 34,4 °C.
Một nhà khoa học khi nghiên cứu khả năng chịu nhiệt của một loại vật liệu mới thì phát hiện nhiệt độ nóng chảy của nó là 271,23 °C. Hãy xác định nhiệt độ nóng chảy trên theo thang Kelvin.
toC = 271,23 + 273,15 = 544,38 K.
Khi hạ thấp dần nhiệt độ của một số loại vật liệu qua một nhiệt độ TC gọi là nhiệt độ chuyển pha siêu dẫn thì vật liệu sẽ sang pha siêu dẫn, lúc này nó sẽ có khả năng dẫn điện tốt với điện trở giảm nhanh về R = 0.
1. Năm 1911, lần đầu tiên người ta phát hiện ra hiện tượng chuyển pha siêu dẫn đối với thuỷ ngân với TC = 4,1 K. Hãy đổi nhiệt độ trên sang thang Celsius.
2. Năm 1993, một công bố khoa học đột phá về vật liệu siêu dẫn nhiệt độ cao đã xác định được vật liệu HgBa2Ca2Cu3O8 có TC = 134 K. Hãy đổi nhiệt độ trên sang thang Celsius và chỉ ra mục tiêu của hướng nghiên cứu này suốt từ năm 1911 tới nay.
1. tC = 4,1 – 273,15 = -269,05 °C.
2. tC = 134 – 273,15 = -139,15 °C.
Để có thể sử dụng vật liệu siêu dẫn thì nhiệt độ chuyển pha siêu dẫn của chúng phải tối thiểu là nhiệt độ phòng. Như vậy mục đích các nghiên cứu này chính là tìm ra loại vật liệu có đặc tính như thế (người ta còn gọi đó là siêu dẫn nhiệt độ cao).
Cần phải thêm bao nhiêu nhiệt lượng vào một khối sắt nặng 75,0 g có nhiệt dung riêng là 0,449 J/g.K để tăng nhiệt độ của nó từ 25 °C lên nhiệt độ nóng chảy của nó là 1535 °C?
Ta có: Q = mcDt = 75.0,449.(1535–25)=50849 J.
Nhiệt độ của 275 g nước sẽ tăng bao nhiêu nếu thêm vào nhiệt lượng 36,5 k]? Cho nhiệt dung riêng của nước là 4200 J/kg.K.
Ta có:
Tính thời gian khi dùng một ấm đun nước có công suất 1200 W dùng để đun sôi 1,5 kg nước ở nhiệt độ 20 °C. Cho nhiệt dung riêng của nước là 4200 J/kg.K.
5 phút.
6 phút.
7 phút.
8 phút.
Ta có giây
Biết nhiệt dung riêng của gỗ là c = 1 236 J/kg.K, khi 100 g gỗ giảm nhiệt độ đi 1 K thì nó
cần nhận nhiệt lượng 124 J từ môi trường bên ngoài.
giải phóng một năng lượng bằng 124 J ra môi trường bên ngoài.
giải phóng một năng lượng bằng 12,4 J ra môi trường bên ngoài.
cần nhận nhiệt lượng 1 240 J từ môi trường bên ngoài.
Đáp án đúng là B
Giảm nhiệt độ thì vật giải phóng nhiệt lượng
Tra trong bảng nhiệt dung riêng của một số chất, người ta đọc được nhiệt dung riêng của sắt là 440 J/kg.K. Điều này có nghĩa là
để làm nóng chảy 1 kg sắt cần 440 J.
để làm cho 1 kg sắt tăng nhiệt độ từ 0 °C đến 100 °C cần 440 J.
nếu lấy đi nhiệt lượng 440 J thì nhiệt độ của 1 kg sắt sẽ tăng thêm 1 °C.
nếu lấy đi nhiệt lượng 440 J thì nhiệt độ của 1 kg sắt sẽ giảm đi 1 °C.
Đáp án đúng là D
Nhiệt dung riêng của sắt là 440 J/kg.K nghĩa là nếu lấy đi nhiệt lượng 440 J thì nhiệt độ của 1 kg sắt sẽ giảm đi 1 °C.
Để làm nóng 1 kg nước lên 1 °C, cần cung cấp cho nó nhiệt lượng là
1 000 J.
1 Wh.
1,16 Wh.
1 160 Wh.
Đáp án đúng là C
Trong một cái bình có 400 g nước. Trong một cái bình khác giống hệt thế có 400 g dầu. Mỗi bình được cung cấp cùng một nhiệt lượng 10 kJ bằng một dây điện trở. Sau khi nhận được nhiệt lượng:
Nước có nhiệt độ cao hơn dầu.
Nước và dầu có cùng nhiệt độ.
Dầu có nhiệt độ cao hơn nước.
Nhiệt độ của nước và dầu tuỳ thuộc vào dây điện trở được dùng.
Đáp án đúng là C
Dầu và nước có cùng khối lượng, cùng được cung cấp một nhiệt lượng giống nhau, nhưng do dầu có nhiệt dung riêng nhỏ hơn nhiệt dung riêng của nước nên dầu có độ tăng nhiệt độ lớn hơn, do đó dầu có nhiệt độ cao hơn nước.
Giả sử người ta đun nóng 0,3 lít nước bằng bếp điện trong 2 phút và đun nóng 0,3 lít dầu cũng với bếp điện giống hệt thế (cùng một chế độ đun) trong cùng thời gian.
Nước nóng lên nhanh hơn so với dầu.
Nước nóng lên chậm hơn so với dầu.
Nước và dầu nóng lên như nhau.
Nước có thể nóng hơn dầu hoặc ngượi lại tuỳ thuộc vào khối lượng riêng của dầu.
Đáp án đúng là B
Dầu và nước có cùng thể tích, khối lượng riêng của dầu nhỏ hơn nên khối lượng dầu ít hơn khối lượng nước, mà dầu và nước cùng được cung cấp một nhiệt lượng như nhau, nhiệt dung riêng của dầu nhỏ hơn nhiệt dung riêng của nước, do đó độ tăng nhiệt độ của dầu lớn hơn. Vậy dầu nóng lên nhanh hơn so với nước.
Một ca nhôm có khối lượng 0,300 kg chứa 2,00 kg nước. Cho nhiệt dung riêng của nước và nhôm lần lượt là 4,20.103 J/kg.K và 8,80.102 J/kg.K. Nhiệt lượng cần để đun nóng nước từ 10,0 °C đến 70,0 °C có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây?
504 kJ.
15,8 kJ.
520 kJ.
619 kJ.
Đáp án đúng là C
Nhiệt lượng cần cung cấp:
Nhiệt độ nước tắm thích hợp cho trẻ sơ sinh là 38 °C. Bình nước nóng được điều chỉnh để tránh bị bỏng khi tắm cho bé có nhiệt độ cao nhất là 49 °C. Nước lạnh được lấy từ trên bể trữ nước inox trên trần nhà có nhiệt độ tương ứng với nhiệt độ môi trường. Khi nhiệt độ không khí vào một buổi chiều mùa đông là 16 °C và ổn định khá lâu, để pha nước tắm cho bé thì ta cần pha theo tỉ lệ nóng lạnh như thế nào?
Gọi nhiệt độ nước nóng là TN = 49 oC; nhiệt độ nước ấm thích hợp là TA = 38 oC; nhiệt độ nước lạnh là TL = 16 oC. Gọi tỉ lệ nước nóng và nước lạnh là k, khối lượng nước lạnh cần sử dụng là m thì khối lượng nước nóng thêm vào là k.m.
Áp dụng công thức (4.1) và tính tương tự bài 4.6, ta có:
Do đó ta thu được kết quả tỉ lệ nước nóng – lạnh là hai phần nước nóng với một phần nước lạnh.
Giá điện trung bình của trường THPT năm 2023 là 1 980 đồng/kWh đã tính cả hao phí. Bếp của nhà trường sử dụng là bếp điện với hiệu suất 70% và mỗi ngày cần đun 40 phích nước (bình thuỷ) 1,8 lít để sử dụng trong trường. Nhà trường dự định mua ấm điện với hiệu suất 90% thì mỗi tháng trong năm 2023 nhà trường sẽ tiết kiệm được bao nhiêu tiền điện? Biết rằng trung bình mỗi tháng nhà trường hoạt động 26 ngày và coi như nhiệt độ nước máy luôn bằng 20 °C.
Chú ý rằng 1,8 lít nước có khối lượng 1,8 kg; 1 kWh = 3 600 000 J.
Khối lượng nước cần đun trong một tháng bằng: 40.1,8.26 = 1 872 kg
Nhiệt lượng cần cung cấp để làm 1 872 kg nước sôi từ nhiệt độ ban đầu 20 °C là
Q = mc(100 - 20) = 1 872.4 200.80= 628 992 000 J
Nếu đun nước bằng bếp điện thì cần lượng điện tiêu thụ là:
Nếu đun nước bằng ấm điện thì cần lượng:
Số tiền điện dùng đun nước nhà trường tiết kiệm được mỗi tháng bằng:
1 980(249,6 – 194,1) = 109 890 (đồng).
Trong một ấm bằng đồng có 0,50 lít nước ở nhiệt độ ban đầu 30 °C. Nước được đun sôi và sau khi sôi một thời gian, đã có 0,10 lít nước chuyển thành hơi. Xác định nhiệt lượng đã cung cấp cho ấm và nước. Biết khối lượng của ấm bằng đồng là 0,50 kg; nhiệt hoá hơi riêng của nước là 2,3.106 J/kg, nhiệt dung riêng của nước và của đồng tương ứng là c1 = 4 200 J/kg.K; c2 = 380 J/kg.K.
Nhiệt lượng cần thiết để ấm và nước từ nhiệt độ 30°C đến nhiệt độ sôi 100°C là
Q1 = 0,5.4200.70 + 0,5.380.70 = 1,6.105 J
Nhiệt lượng cần cung cấp cho 0,10 lít nước hoá hơi là: Q2 = 0,1.2,3.106 = 2,3.105 J.
Tổng nhiệt lượng đã cung cấp cho ấm nước: Q = Q1 + Q2 = 3,9.105 J.
Một ấm đun siêu tốc có phần thân ấm làm bằng thép không gỉ có khối lượng 0,5 kg, đang chứa 1,8 lít nước ở 25 °C. Biết nhiệt dung riêng của thép và nước lần lượt là 460 J/kg.K và 4 180 J/kg.K.
a) Tính nhiệt lượng cần cung cấp để đun ấm nước đến khi sôi ở 100 °C.
b) Biết công suất điện ghi trên ấm đun là 1 500 W. Tính thời gian đun sôi một ấm nước. Coi rằng điện năng chuyển hoàn toàn thành năng lượng nhiệt truyền cho ấm.
a) Nhiệt lượng cần cung cấp để đun ấm nước đến khi sôi ở 100 °C:
Q = (mấmcth + mncn)(t2 − t1) = (0,5.460 + 1,8.4 180).(100 - 25) = 581 550 J
b) Thời gian đun sôi một ấm nước:
Một người thợ xác định nhiệt độ của một lò nung bằng cách đưa vào trong lò một miếng sắt có khối lượng 50 g. Coi thời gian nung là đủ dài và tốc độ nung chậm để miếng sắt có nhiệt độ bằng nhiệt độ lò nung. Khi đó, người thợ lấy miếng sắt ra khỏi lò nung và thả nó vào một nhiệt lượng kế có vỏ bằng thép, khối lượng 150g chứa 0,7 lít nước ở nhiệt độ 20 °C. Coi miếng sắt và nhiệt lượng kế chứa nước chỉ truyền nhiệt cho nhau. Khi cân bằng nhiệt, nhiệt độ của nước lúc này tăng lên đến 26 °C. Biết nhiệt dung riêng của sắt và thép là 460 J/kg.K, của nước là 4 180 J/kg.K.
a) Tính nhiệt độ của lò nung.
b) Tính độ biến thiên nội năng của miếng sắt từ lúc thả vào nước đến lúc cân bằng nhiệt.
a) Gọi t (°C) là nhiệt độ của lò nung.
Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt, ta có:
b) Nhiệt lượng cần thiết:
Độ biến thiên nội năng của miếng sắt từ lúc thả vào nước đến lúc cân bằng nhiệt:
DU = A + Q = 0 – 17 970 = –17 970 J.
Có 10 người tập trung trong một căn phòng đóng kín, cách nhiệt có kích thước 5m×10 m×3m. Bỏ qua thể tích choán chỗ của người. Giả sử tốc độ truyền nhiệt trung bình của mỗi người ra môi trường là 1 800 kcal/ngày. Biết khối lượng riêng của không khí là 1,2 kg/m3 và nhiệt dung riêng của không khí coi như không đổi bằng 0,24 kcal/kg.°C. Tính độ tăng nhiệt độ không khí trong phòng sau 20 phút.
Do phòng kín và cách nhiệt, nên toàn bộ nhiệt lượng do 10 người toả ra trong 20 phút đều chuyển thành nội năng của không khí trong phòng:
Khối lượng không khí trong phòng:
Ta có:
Tính nhiệt lượng cần cung cấp để làm nóng chảy hoàn toàn một cục nước đá 100 g ở 0 °C. Biết nhiệt nóng chảy riêng của nước đá là 3,4.105 J/kg.
3,4.104 J.
1,9.104 J.
9.104 J.
9,4.104 J.
Nhiệt lượng cần cung cấp cho nước đá để nó nóng chảy ở nhiệt độ 0 °C là:
Tính nhiệt lượng cần cung cấp cho 4 kg nước đá ở 0 °C để nó chuyển thành nước ở 20 °C. Nhiệt nóng chảy riêng của nước đá là 3,4.105 J/K và nhiệt dung riêng của nước 4180 J/kgK.
122.104 J.
139.104 J.
169.104 J.
964.104 J.
Nhiệt lượng cần cung cấp cho nước đá để nó chuyển thành nước ở nhiệt độ 20 °C là:
Hàn thiếc là một phương pháp nối kim loại với nhau bằng một kim loại hay hợp kim trung gian (thiếc) gọi là vảy hàn. Trong quá trình nung nóng để hàn, vảy hàn sẽ nóng chảy trước trong khi vật hàn chưa nóng chảy hoặc nóng chảy với số lượng không đáng kể. Khi đó kim loại làm vảy hàn sẽ khuếch tán thẩm thấu vào trong kim loại vật hàn tạo thành mối hàn. Thiếc hàn là hợp kim thiếc – chì có nồng độ phù hợp với mục đích sử dụng. Ví dụ thiếc hàn 60 (60%Sn và 40%Pb) được sử dụng để hàn các dây dẫn hay mối nối trong mạch điện. Thiếc hàn phải có
nhiệt độ nóng chảy lớn để tránh nóng chảy mối hàn trong quá trình sử dụng.
nhiệt nóng chảy riêng lớn để tránh nóng chảy mối hàn trong quá trình sử dụng.
nhiệt độ nóng chảy và nhiệt nóng chảy riêng nhỏ hơn của kim loại vật hàn.
nhiệt độ nóng chảy và nhiệt nóng chảy riêng lớn hơn của kim loại vật hàn.
Đáp án đúng là C
Thiếc hàn phải có nhiệt độ nóng chảy và nhiệt nóng chảy riêng nhỏ hơn của kim loại vật hàn thì mới không làm nóng chảy các kim loại cần hàn, nếu cao hơn thì các vật cần hàn sẽ bị nóng chảy trước cả thiếc hàn.
Khi muốn làm thí nghiệm để xác định nhiệt nóng chảy riêng của một chất, chúng ta có thể chọn nước đá để thí nghiệm vì
nước đá có nhiệt độ nóng chảy ở mức an toàn và nhiệt độ nóng chảy riêng ở mức độ khá cao.
nhiệt nóng chảy riêng của nước đá thấp nên dễ đo.
nước đá có sẵn hơn các chất khác
nhiệt dung riêng của nước lỏng cao làm nhiệt độ sẽ tăng chậm nên dễ đo.
Đáp án đúng là A
Khi muốn làm thí nghiệm để xác định nhiệt nóng chảy riêng của một chất, chúng ta có thể chọn nước đá để thí nghiệm vì nước đá có nhiệt độ nóng chảy ở mức an toàn và nhiệt độ nóng chảy riêng ở mức độ khá cao.
Nhiệt nóng chảy riêng của nước đá là 334.103 J/kg. Năng lượng được hấp thụ bởi 10,0 g nước đá để chuyển hoàn toàn từ thể rắn sang thể lỏng là
3,34.103 J.
334.104 J.
334.101 J.
334.102 J.
Đáp án đúng là C
Nhiệt nóng chảy là
Trong thí nghiệm đo nhiệt nóng chảy riêng của nước đá như SGK, người ta sử dụng 0,6 kg nước đá. Oát kế đo được là 930 W. Đồ thị thực nghiệm đo được như Hình 5.1.
1. Hãy xác định thời gian để nước đá tan hoàn toàn.
2. Hãy tính nhiệt nóng chảy riêng của nước đá.
3. Nếu hao phí nhiệt lượng là 2%, hãy tính lại nhiệt nóng chảy riêng của nước đá.
1. Dựa vào đồ thị có thể thấy khi nhiệt độ đạt đến 100oC ở thời điểm 200 s thì nước đá bắt đầu nóng chảy, do đó thời gian để nước đá tan hoàn toàn theo đồ thị là 220 s.
2. Nhiệt nóng chảy riêng của nước đá tính được là:
3. Xét đến cả hao phí năng lượng thì nhiệt nóng chảy riêng của nước đá bằng:
Một ấm nhôm khối lượng 650 g chứa 2 kg nước ở nhiệt độ 23 °C được đun nóng bằng một bếp điện có công suất không đổi và có 80% nhiệt lượng do bếp cung cấp được dùng vào việc đun nóng ấm nước. Sau 40 phút thì có 400 g nước đã hoá hơi ở 100 °C. Biết nhiệt dung riêng của nước và của nhôm lần lượt là 4 200 J/kg.K và 880 J/kg.K. Nhiệt hoá hơi riêng của nước ở 100 °C là 2,3.106 J/kg. Tính công suất cung cấp nhiệt của bếp điện.
Ta có:
Đặt 1,5 kg nước ở 20 °C vào tủ lạnh thì sau 70 phút, lượng nước này chuyển thành băng (nước đá) ở −15 °C. Cho biết nhiệt nóng chảy riêng và nhiệt dung riêng của băng lần lượt là 0,34 MJ/kg và 2,1 kJ/kg.K; nhiệt dung riêng của nước là 4,2 kJ/kg.K. Tính công suất làm lạnh của tủ lạnh.
Nhiệt lượng cần cung cấp để đưa 1,5 kg nước ở 20 °C xuống 0 °C:
Q1 = mcnDt1 =1,5.4 200.(20 - 0) = 126 000 J
Nhiệt lượng cần cung cấp để chuyển 1,5 kg nước ở 0 °C trở thành băng ở 0 °C:
Q2 = mλ = 1,5.0,34.106 = 510 000 J
Nhiệt lượng cần cung cấp để đưa 1,5 kg băng từ 0 °C xuống −15 °C:
Q3 = mcbDt2 = 1,5.2 100.(15 - 0) = 47 250J
Công suất làm lạnh của tủ lạnh:
Tính nhiệt lượng cần cung cấp để làm cho một cục nước đá có khối lượng 0,2 kg ở –20 °C tan thành nước và sau đó tiếp tục đun sôi để biến hoàn toàn thành hơi nước ở 100 °C. Biết nhiệt nóng chảy riêng của nước là 3,4.105 J/kg. Nhiệt dung riêng của nước đá là 2,09.103 J/kg.K. Nhiệt dung riêng của nước là 4,18.103 J/kg.K. Nhiệt hóa hơi riêng của nước là 2,3.106 J/kg.
960 kJ.
620 kJ.
110 kJ.
945 J.
* Ta chia tổng nhiệt lượng cần cung cấp thành các giai đoạn sau:
• Nhiệt lượng Q1 để nước đá tăng từ –20 °C đến 0 °C.
• Nhiệt lượng Qn để nước đá nóng chảy ở 0 °C.
• Nhiệt lượng Q2 để nước tăng từ 0 °C đến 100 °C.
• Nhiệt lượng Qhh để nước đá hóa hơi ở 100 °C.
→ Tổng nhiệt lượng cần cung cấp:
→
Chọn B
Người ta đun sôi 0,5 lít nước có nhiệt độ ban đầu 27 °C chứa trong chiếc ấm bằng đồng khối lượng m2 = 0,4 kg. Sau khi sôi được một lúc đã có 0,1 lít nước biến thành hơi. Hãy xác định nhiệt lượng đã cung cấp cho ấm. Biết nhiệt hóa hơi của nước là 2,3.106 J/kg, nhiệt dung riêng của nước và của đồng tương ứng là c1 = 4180 J/kg.K; c2 = 380 J/kg.K.
Nhiệt lượng cần thiết để đưa ấm từ nhiệt độ 27 °C đến nhiệt độ sôi 100 °C.
Nhiệt lượng cần cung cấp cho 0,1 lít nước hóa hơi là: .
Tổng nhiệt lượng đã cung cấp cho ấm nước: .
Tính lượng nhiệt cần thiết để chuyển hóa 1,00 kg nước đá ở –10 °C chuyển hoàn toàn thành hơi nước ở 100 °C (ở điều kiện áp suất bình thường). Cho nhiệt dung riêng của nước đá 2100 J/kg.K; nhiệt nóng chảy nước đá là 3,36.105 J/kg; nhiệt dung riêng của nước 4200 J/kg.K; nhiệt hóa hơi riêng của nước là 2,25.106 J/kg.
3,03.106 J.
3,03.1012 J.
3,30.106 J.
3,30.105 J.
Nhiệt lượng cần thiết để chuyển nước đá từ –10 °C đến 0 °C:
Q1= (mcDt)đá = 1.2100.[0-(-10)] = 21000 (J).
Nhiệt lượng cần thiết để làm nóng chảy nước đá ở 0 °C thành nước ở 0 °C:
Nhiệt lượng cần cung cấp cho 1 kg nước từ 0 °C đến 100 °C
Nhiệt lượng cần thiết để chuyển 1 kg nước ở 100 °C thành hơi nước ở 100 °C:
Vậy tổng nhiệt lượng cần thiết
Khi một chất đang ở nhiệt độ hoá hơi
ta có thể làm thí nghiệm để xác định nhiệt dung riêng của chất đó.
ta có thể làm thí nghiệm để xác định nhiệt hoá hơi riêng của của chất đó.
ta có thể làm thí nghiệm để xác định được cả nhiệt dung riêng và nhiệt hoá hơi riêng của chất đó.
ta không thể làm thí nghiệm để xác định được nhiệt dung riêng hay nhiệt hoá hơi riêng riêng của chất đó.
Đáp án đúng là B
Trong quá trình hoá hơi thì ta chỉ có thể làm thí nghiệm để xác định nhiệt hoá hơi riêng của của chất đó.
Sau khi chúng ta tắm hay lau mặt bằng nước, thường có cảm giác mát, lạnh
thì không liên quan đến hiện tượng hoá hơi của nước.
vì da của chúng ta đã cung cấp nhiệt lượng để nước nóng sôi rồi hoá hơi nên nhiệt độ trên da giảm xuống.
vì da của chúng ta đã cung cấp nhiệt lượng trong quá trình bay hơi của nước nên nhiệt độ trên da giảm xuống.
vì nhiệt hoá hơi riêng của nước khá lớn.
Đáp án đúng là C
Vì xuất hiện sự bay hơi của nước trên da do nước được cơ thể cung cấp nhiệt lượng, do đó ta cảm thấy mát.
Nhiệt hoá hơi riêng của một chất là nhiệt lượng cần cung cấp để 1 kg chất đó
hoá hơi hoàn toàn.
hoá hơi hoàn toàn ở nhiệt độ sôi.
hoá hơi.
bay hơi hết.
Đáp án đúng là B
Nhiệt hoá hơi riêng của một chất là nhiệt lượng cần cung cấp để 1 kg chất đó hoá hơi hoàn toàn ở nhiệt độ sôi.
Một nhóm học sinh làm thí nghiệm đo nhiệt hoá hơi riêng của nước theo hướng dẫn như SGK. Khối lượng nước sôi sử dụng là 270 g, kết quả đo được như Bảng 6.1.
Bảng 6.1. Khối lượng nước trong bình theo thời gian trong quá trình hoá hơi của nước
Thời gian τ (s) | 40 | 120 | 200 | 260 | 300 | 360 | 420 | 460 |
Khối lượng nước m (g) | 250 | 200 | 170 | 138 | 105 | 74 | 50 | 35 |
1. Hãy vẽ đồ thị thực nghiệm biểu diễn sự thay đổi của khối lượng nước trong bình theo thời gian trong quá trình hoá hơi.
2. Từ đồ thị vẽ được, hãy tính độ hụt khối lượng của nước trong bình sau mỗi giây.
1. Đồ thị thực nghiệm biểu diễn sự thay đổi của khối lượng nước trong bình theo thời gian trong quá trình hoá hơi có dạng như Hình 6.1G:
2. Độ hụt khối lượng sau mỗi giây xấp xỉ bằng g.
Trong thí nghiệm mà các bạn học sinh thực hiện ở Bài 6.9, số đo oát kế là 1 150 W, đồ thị thực nghiệm xác định sự thay đổi khối lượng của nước trong bình theo thời gian như Hình 6.1G.
1. Xác định khoảng thời gian giữa hai lần đo P và Q.
2. Xác định độ hụt khối lượng giữa hai lần đo P và Q.
3. Xác định nhiệt hoá hơi riêng của nước.
4. Nếu tính đến hao phí nhiệt lượng là 2% thì nhiệt hoá hơi riêng của nước là bao nhiêu?
1. Khoảng thời gian giữa hai lần đo P và Q bằng: 420 - 120 = 300 s
2. Độ hụt khối lượng của nước giữa hai lần đo P và Q bằng: 0,2 - 0,05 = 0,15 kg
3. Nhiệt hoá hơi riêng của nước tính được là:
4. Nhiệt hoá hơi riêng của nước tính tới cả hao phí nhiệt lượng bằng:
Khối lượng 1 lít nước nặng m = 1000 g.
→ Số mol trong 1 lít nước là: mol.
Khối lượng 1 lít nước nặng m = 1000 g.
→ Số phân tử nước có trong 1 lít nước là:
Mỗi phân tử khí tạo ra bao nhiêu va chạm trong một giây, khi tốc độ trung bình của phân tử là 500 m/s và quãng đường tự do trung bình là 2,66.10-7 m/s.
Số lần va chạm được thực hiện mỗi giây bởi mỗi phân tử = tần số va chạm
(số lần va chạm/giây).
a) Tính số phân tử có trong một giọt nước nặng 0,01 g.
b) Tính số phân tử thoát khỏi bề mặt chất lỏng trong một giây, cho rằng giọt nước bay hơi trong một giờ.
a) 0,01 g nước chứa phân tử.
b) Số phân tử thoát ra mỗi giây: phân tử.
Ở điều kiện tiêu chuẩn 22,4 lít hơi nước có NA phân tử
Vậy trong 1 mL hơi nước sẽ có phân tử.
Một cốc chứa 250 g nước. Tìm tổng số điện tích dương có trong cốc nước.
18 g nước chứa phân tử.
250 g nước thì chứa phân tử.
Mỗi phân tử nước chứa hai nguyên tử hydrogen và một nguyên tử oxygen, tức là 10 electron và 10 proton. Tổng số điện tích dương có trong một cốc nước là
Số phân tử nước trong một giọt nước có thể tích 0,0018 ml ở nhiệt độ phòng là bao nhiêu?
Khối lượng riêng của nước D=1g/mL.
Do đó khối lượng của một giọt nước là m = D.V = 1.0,0018 = 0,0018(g).
Số phân tử nước trong một giọt nước là:
phân tử.
Muối thông thường thu được từ nước biển có hàm lượng 95% NaCl. Số lượng phân tử có trong 10 g muối là bao nhiêu?
58,5 g NaCl chứa phân tử.
10 g muối sẽ chứa phân tử.
Vì muối chứa 95% NaCl nên tổng số phân tử có trong 10 g muối:
Coi Trái Đất là một khối cầu bán kính 6 400 km, nếu lấy toàn bộ số phân tử nước trong 1,0 g hơi nước trải đều trên bề mặt Trái Đất thì mỗi mét vuông trên bề mặt Trái Đất có bao nhiêu phân tử nước? Biết khối lượng mol của phân tử nước khoảng 18 g/mol.
18 g nước thì chứa Na = 6,02.1023 phân tử.
1,0 g nước thì chứa phân tử.
Số phân tử nước trên mỗi mét vuông là:
phân tử/m2.
Một bình chứa 10 lít khí ở áp suất 2 atm. Người ta nén khí trong bình đến áp suất 4 atm. Nhiệt độ lượng khí trong toàn bộ quá trình là không đổi Thể tích của khí sau khi nén là bao nhiêu?
Áp dụng định luật Boyle, ta có:
Xét quá trình biến đổi đẳng nhiệt của một lượng khí xác định. Để tăng thể tích của lượng khí lên 10% thì áp suất của lượng khí đó thay đổi như thế nào?
Theo định luật Boyle, ở nhiệt độ không đổi:
Áp suất giảm
Một chất khí chiếm thể tích 250 mL ở áp suất 750 mmHg và 25 °C. Cần phải tăng áp suất thêm bao nhiêu để giảm thể tích khí xuống 200 mL ở cùng nhiệt độ?
Ta có:
Do đó áp suất tăng thêm là
Nén khí đẳng nhiệt từ thể tích 9 lít đến thể tích 6 lít thì thấy áp suất tăng lên một lượng 40 kPa. Áp suất ban đầu của khí là
20 kPa.
40 kPa.
80 kPa.
60 kPa.
Áp dụng định luật Boyle cho lượng khí ở trạng thái đầu và sau ta có:
Hệ thức nào sau đây là của định luật Boyle?
hằng số.
hằng số.
hằng số.
Đáp án đúng là B
Một lượng khí ở nhiệt độ 30 °C có thể tích 1,0 m3 và áp suất 2,0.105 Pa. Thực hiện nén khí đẳng nhiệt đến áp suất 3,5.105 Pa thì thể tích của lượng khí là
0,6.105 m3.
1,75 m3.
0,6.10-5 m3.
0,6 m3.
Đáp án đúng là D
Đường biểu diễn nào sau đây biểu diễn mối liên hệ giữa thể tích V và áp suất của một lượng khí xác định trong quá trình đẳng nhiệt?
Chỉ đường 1.
Đường 1, 2 và 3.
Đường 2, 3 và 4.
Đường 1, 3 và 4.
Đáp án đúng là A
Đường 2 – đẳng áp
Đường 3, 4 – biểu diễn sai mối quan hệ giữa p và V trong quá trình đẳng nhiệt.
Hình 9.2 là đồ thị biểu diễn đường đẳng nhiệt của một lượng khí lí tưởng. Sự so sánh nào sau đây giữa diện tích S1 của hình chữ nhật OABC với diện tích S2 của hình chữ nhật ODEF là đúng?
S1 > S2.
S1 < S2.
S1 ≈ S2.
S1 = S2.
Đáp án đúng là D
Tại B và E thì tích p.V bằng nhau nên diện tích OABC bằng diện tích ODEF.
Khi một lượng khí lí tưởng xác định dãn nở đẳng nhiệt thì mật độ phân tử khí sẽ
tăng tỉ lệ nghịch với áp suất.
giảm tỉ lệ thuận với áp suất.
không thay đổi.
tăng, không tỉ lệ với áp suất.
Đáp án đúng là B
Vì lượng khí là xác định và quá trình biến đổi là đẳng nhiệt nên áp suất tỉ lệ với mật độ phân tử khí. Khi thể tích tăng thì áp suất giảm nên mật độ phân tử khí cũng giảm tỉ lệ thuận với áp suất.
Một khối khí lí tưởng xác định có thể tích 10 lít đang ở áp suất 1,6 atm thì được nén đẳng nhiệt cho đến khi áp suất bằng 4 atm. Thể tích của khối khí đã thay đổi
25 lít.
15 lít.
4 lít.
6 lít.
Đáp án đúng là D
Ta có: lít.
Thể tích khí giảm một lượng là: 10 – 4 = 6 lít.
Trong quá trình biến đổi đẳng nhiệt của một khối khí lí tưởng, khi thể tích của khối khí giảm đi 2 lít thì áp suất của nó tăng lên 1,2 lần. Thể tích ban đầu của khối khí là
10 lít.
4 lít.
12 lít.
2,4 lít.
Đáp án đúng là C
Ta có: lít.
Một quả bóng chuyền có tiêu chuẩn khi thi đấu với thể tích khoảng 4,85 lít và áp suất khoảng 1,3 atm. Sử dụng một cái bơm tay để bơm không khí vào bóng, mỗi lần bơm đưa được 0,63 lít không khí ở áp suất 1 atm vào bóng. Bơm chậm để nhiệt độ không đổi và biết ban đầu trong bóng không có không khí. Số lần bơm bóng xấp xỉ
6 lần.
16 lần.
10 lần.
100 lần.
Đáp án đúng là C
Gọi n là số lần bơm.
Xét khối khí sau n lần bơm, áp dụng định luật Boyle:
p1V1 = p2V2 → 0,63n.1 = 4,85.1,3 → n ≈ 10 lần.
Một bọt nước từ đáy hồ nổi lên mặt nước thì thể tích của nó tăng lên 1,6 lần. Tính độ sâu của hồ. Biết nhiệt độ của đáy hồ và mặt hồ là như nhau và áp suất khí quyển là p0 = 760 mmHg, khối lượng riêng của nước là 103 kg/m3.
p0 = 760 mmHg = 1,01.105 Pa
Áp suất tác dụng lên bọt nước khi ở đáy hồ: ph = rgh + p0, trong đó p0 là áp suất khí quyển.
Khi lên đến mặt nước, bọt khí chỉ chịu áp suất p0 của khí quyển.
Áp dụng định luật Boyle:
Một xi lanh chứa 0,80 dm3 khi nitrogen ở áp suất 1,2 atm. Dùng pit-tông nén chậm khí này để tăng áp suất của nó lên 3,2 atm. Coi quá trình là đẳng nhiệt.
1. Tại sao phải nén chậm khí?
2. Khi áp dụng biểu thức của định luật Boyle, có cần đổi đơn vị thể tích ra m3 và đơn vị áp suất ra Pa không? Tại sao?
3. Xác định thể tích cuối của khí.
1. Để có thể coi quá trình biến đổi trạng thái khí là đẳng nhiệt (nhiệt độ không đổi).
2. Không. Chỉ cần đơn vị của các đại lượng ở hai vế của phương trình giống nhau.
3.
Người ta dùng bơm có pit-tông diện tích 8 cm2 và khoảng chạy 25 cm để bơm một bánh xe đạp sao cho khi áp lực của bánh lên mặt đường là 350 N thì diện tích tiếp xúc của bánh với mặt đường là 50 cm2. Ban đầu bánh chứa không khí có áp suất p0 = 105 Pa và thể tích V0 = 1 500 cm3. Giả thiết khi áp suất không khí trong bánh vượt quá 1,5p0 thì thể tích trong của xăm là 2 000 cm3 và nhiệt độ không khí trong xăm không đổi.
1. Phải đẩy bơm tối thiểu bao nhiêu lần?
2. Nếu do bơm hở nên mỗi lần đẩy bơm chỉ đưa được 100 cm3 không khí vào bánh xe thì phải đẩy bao nhiêu lần.
1. Áp suất không khí trong bánh khi bơm xong: với
Do đó sau khi bơm:
Mỗi lần đẩy có 8.25 = 200 cm3 không khí được đưa vào bánh.
Trạng thái 1: p1 = 105 Pa; V1 = (1500 + 200n); T1 = T
Trạng thái 2: p2 = 1,7.105 Pa; V2 = 2 000 cm3; T2 =T.
Áp dụng định luật Boyle sẽ xác định được lần.
2. Nếu bơm không khí mỗi lần đẩy đưa được 200 cm3 không khí vào bánh xe, thì khi bơm hở mỗi lần đẩy chỉ đưa được 100 cm3 vào bánh nên V1 = (1500 + 100n).
Do đó lần.
Buồng chứa sản phẩm điều chế là khí hydrogen được giữ ở 20,0 °C và áp suất 1,00 atm. Cần lấy ...... m3 khí hydrogen từ buồng này để nạp đầy bình có thể tích 0,0500 m3 và áp suất 25,0 atm. Coi quá trình nạp khí được giữ cho nhiệt độ không đổi.
Một khối khí lí tưởng có nhiệt độ ở trạng thái ban đầu là 27 °C. Xác định nhiệt độ của khối khí sau khi đun nóng đẳng áp để thể tích của khối khí tăng lên gấp 3 lần?
627 °C.
2700 °C.
705 °C.
900 °C.
Định luật Charles:
Một khối khí xác định giãn nở đẳng áp từ nhiệt độ t1 = 32 °C đến nhiệt độ t2 =117 °C, thể tích khối khí tăng thêm 1,7 lít. Tìm thể tích khối khí trước khi giãn nở.
2,6 lít.
4,3 lít.
2,1 lít.
6,1 lít.
Định luật Charles:
Kết hợp với lít lít.
Ở 27 °C thể tích của một lượng khí là 6 lít. Thể tích của lượng khí ở nhiệt độ 127 °C khi áp suất không đổi là bao nhiêu?
hằng số.
Đáp án đúng là D
Định luật Charles cho biết V và T tỉ lệ thuận.
Đồ thị nào sau đây không phù hợp với quá trình đẳng áp?
Đáp án đúng là C
A – đúng, biểu diễn theo thang nhiệt độ C thì phải có đường nét đứt ở phần âm của trục Ot.
B – đẳng áp
C – đẳng tích
D – đúng, biểu diễn theo thang độ K thì gốc đồ thị xuất phát từ gốc toạ độ.
Trong hiện tượng nào sau đây có quá trình đẳng áp của một lượng khí xác định?
Thổi không khí vào một quả bóng bay.
Quả bóng bàn bị bẹp nhúng vào nước nóng, phồng lên như cũ.
Không khí trong một xi lanh đặt nằm ngang có áp suất bằng áp suất khí quyển bên ngoài, được đun nóng thì đẩy pit-tông chuyển động không ma sát trong xi lanh.
Không khí trong một xi lanh đặt thẳng đứng được đun nóng đẩy pit-tông chuyển động nhanh dần.
Đáp án đúng là C
Nội dung của câu nào sau đây không phù hợp với định luật Charles?
Trong quá trình đẳng áp, thể tích của một lượng khí xác định tỉ lệ với nhiệt độ tuyệt đối.
Hệ số nở đẳng áp của mọi chất khí đều bằng .
Đường biểu diễn quá trình đẳng áp trong hệ toạ độ (V – T) là đường thẳng đi qua gốc toạ độ.
Trong quá trình đẳng áp, khi nhiệt độ tăng từ 20 °C lên 40 °C thì thể tích khí tăng lên gấp đôi.
Đáp án đúng là D
V tỉ lệ thuận với T (K) chứ không tỉ lệ thuận với t (oC).
Khi tăng nhiệt độ của một lượng khí từ 32 °C lên 117 °C và giữ áp suất khí không đổi thì thể tích khí tăng thêm 1,7 lít. Tính thể tích lượng khí trước và sau khi tăng nhiệt độ.
Một xi lanh đặt nằm ngang chứa 100 cm3 khí ở nhiệt độ 27 °C, dưới áp suất bằng áp suất khí quyển bên ngoài. Người ta đun nóng bình lên đến 57 °C cho xi lanh chuyển động gần như đều. Coi ma sát giữa xi lanh và pit-tông không đáng kể.
1. Tính thể tích khí trong xi lanh ở 57 °C.
2. Vẽ đồ thị biểu diễn quá trình trên theo toạ độ (V – T) và (p - V).
1. Quá trình biến đổi trạng thái của khí là đẳng áp với áp suất luôn bằng áp suất của khí quyển.
2.
– Đồ thị 1 là đường thẳng có đường kéo dài qua gốc toạ độ.
– Đồ thị 2 là đường thẳng song song với trục hoành.
Trong xi lanh của một động cơ đốt trong hỗn hợp khí ở áp suất 1 at, nhiệt độ 47 °C, có thể tích 40 dm3. Nén hỗn hợp khí đến thể tích 5 dm3, áp suất 15 at. Tính nhiệt độ của khí sau khi nén.
• Trạng thái đầu:
• Trạng thái cuối: ?
Ta có: hay
Trước khi nén, hỗn hợp khí trong xilanh của một động cơ có áp suất 0,8 at; nhiệt độ 50 °C. Sau khi nén, thể tích giảm 5 lần, áp suất là 8 at. Tìm nhiệt độ khí sau khi nén.
Trong hiện tượng nào sau đây cả ba thông số trạng thái của một lượng khí đều thay đổi?
Không khí bị đun nóng trong một bình kín.
Không khí bên trong quả bóng bàn bị bẹp được nhúng vào nước phồng lên như cũ.
Không khí trong một quả bóng bay bị em bé bóp bẹp.
Cả ba hiện tượng trên.
Đáp án đúng là B
A – đẳng tích
C – đẳng nhiệt
Một chiếc lốp ô tô chứa không khí ở áp suất 5 atm, nhiệt độ 27 °C. Khi xe chạy, nhiệt độ của khí trong lốp tăng lên đến 54 °C, coi thể tích lốp xe không thay đổi, áp suất không khí trong lốp khi đó là
10 atm.
5,45 atm.
4,55 atm.
10,45 atm.
Đáp án đúng là B
Ta có:
Khối khí trong xilanh của một động cơ nhiệt có áp suất là 0,8.105 Pa và nhiệt độ là 50 °C. Sau khi bị nén, thể tích của khí giảm 5 lần còn áp suất tăng lên đến 7.105 Pa. Nhiệt độ của khí ở cuối quá trình nén xấp xỉ giá trị nào sau đây?
292 °C.
565 °C.
292 K.
87,5 °C.
Đáp án đúng là A
Ta có:
Xét một động cơ xăng 4 kì của ô tô. Trong quá trình pit-tông nén hỗn hợp khí (gọi là kì nén), nhiệt độ khí tăng từ 43 °C đến 300 °C, thể tích của khí giảm từ 1,8 lít đến 0,2 lít. Áp suất của khí lúc bắt đầu nén là 90 kPa. Coi hỗn hợp khí như chất khí thuần nhất và tuân theo các định luật chất khí, áp suất hỗn hợp khí ở cuối kì nén là
0,45.106 Pa.
1,47.106 Pa.
1,81.104 Pa.
2,4.106 Pa.
Đáp án đúng là B
Ta có:
Một săm xe máy được bơm căng không khí ở nhiệt độ 22 °C và áp suất 2 atm. Nếu để xe ngoài trời nắng và nhiệt độ của khí trong săm xe tăng đến 50 °C thì săm xe có bị nổ không? Coi sự tăng thể tích của săm xe là không đáng kể và săm xe chỉ chịu được áp suất tối đa là 2,5 atm.
Ta có: atm atm. Săm xe không bị nổ.
Xác định khối lượng riêng của không khí trên đỉnh Fansipan cao 3 140 m trong dãy Hoàng Liên Sơn, biết mỗi khi lên cao 10 m thì áp suất khí quyển giảm 1 mmHg và nhiệt độ trên đỉnh núi này là 2 °C. Biết khối lượng riêng ở điều kiện chuẩn (0 °C và 760 mmHg) của khí quyển là 1,29 kg/m3.
Một bình chứa oxygen ở điều kiện bảo quản 20,0 °C thì có áp suất 5,0 atm. Nếu nhiệt độ phòng bảo quản tăng lên 40,0 °C thì áp suất của bình là ...... atm.
Một bình chứa khí có vách ngăn di chuyển được. Khi dịch vách ngăn để bình có thể tích 15,0 lít ở nhiệt độ 27,0 °C thì áp suất khí trong bình là 1,50 atm. Tiếp tục dịch chuyển vách ngăn để nén khí đến thể tích 12,0 lít thì áp suất khí trong bình là 3,00 atm. Nhiệt độ của khí trong bình lúc này là ...... °C.
Để mở nút chai bị kẹt, một người dùng cách hơ nóng khí trong chai. Biết rằng khí trong chai lúc chưa hơ nóng thì có áp suất bằng áp suất khí quyển 1,0.105 Pa và có nhiệt độ là 7 °C. Để làm nút bật ra cần có chênh lệch áp suất giữa khí trong chai và bên ngoài là 0,6.105 Pa. Người này cần làm khí trong chai nóng đến nhiệt độ ít nhất bằng bao nhiêu để nút chai bật ra?
Xét quá trình đẳng tích cho khí trong chai thì nhiệt độ cần làm nóng khí trong chai để nút chai bật ra: .
Bóng thám không là một thiết bị thường dùng trong ngành khí tượng để hỗ trợ thu thập các thông số của các tầng khí quyển. Một bóng thám không ở dưới mặt đất được bơm khí ở áp suất 1,00 atm và nhiệt độ 27 °C. Để bóng này khi lên đến tầng khí quyển có áp suất 0,04 atm và nhiệt độ – 50 °C vẫn không phình quá 5,00.102 m3 thì thể tích bóng khi được bơm ở mặt đất tối đa là bao nhiêu?
Áp dụng phương trình trạng thái khí lí tưởng cho khí trong bóng thám không:
Một bình dung tích 10 lít chứa 2 g hydrogen ở 27 °C. Tính áp suất khí trong bình.
Từ phương trình Claperon - Mendeleev:
Với: (1)
Tính thể tích của 10 g khí ôxi ở áp suất 738 mmHg và nhiệt độ 15 °C.
Từ phương trình Claperon - Mendeleev: .
Với: .
lít.
Một chất khí có khối lượng 1,0 g ở 27 °C dưới áp suất 0,5 at và có thể tích 1,8 lít. Hỏi khí đó là khí gì? Biết rằng đó là một đơn chất.
Từ phương trình Claperon - Mendeleev: ta có:
Với: at; lít.
Đơn chất có chính là Nitrogen
Một bình kín có thể tích 12 lít, chứa nitrogen ở áp suất 80 atm có nhiệt độ 17 °C, xem nitrogen là khí lí tưởng. Khối lượng nitrogen trong bình xấp xỉ giá trị nào sau đây? Biết khối lượng mol của nitrogen là 28 g/mol.
1,13 kg.
1,13 g.
0,113 g.
0,113 kg.
Đáp án đúng là A
Ta có:
Một bình bằng thép có dung tích 50 lít chứa helium ở áp suất 5 MPa và nhiệt độ là 37 °C. Dùng bình này bơm được bao nhiêu quả bóng bay? Biết dung tích mỗi quả là 10 lít, áp suất mỗi quả là 1,05.105 Pa, nhiệt độ khí trong bóng bay là 12 °C.
200 quả.
250 quả.
237 quả.
214 quả
Đáp án đúng là D
Gọi N là số quả bóng bơm được. Áp dụng công thức:
quả
Một bình kín chứa 1 mol nitrogen, áp suất khí là 105 Pa, ở nhiệt độ 27 °C. Trong mỗi phát biểu sau, em hãy chọn đúng hoặc sai.
a) Thể tích của bình xấp xỉ bằng 25 lít.
b) Nung bình đến khi áp suất khí bằng 5.105 Pa. Nhiệt độ của khối khí khi đó là 135 °C.
c) Giả sử một lượng khí thoát ra ngoài nên áp suất khí trong bình giảm còn 4.105 Pa, nhiệt độ vẫn được giữ không đổi so với câu b. Lượng khí đã thoát ra ngoài là 0,2 mol.
Một phòng trống có kích thước 5,0 m × 10,0 m × 3,0 m. Lúc đầu, không khí trong phòng ở điều kiện tiêu chuẩn (nhiệt độ 0,0 °C và áp suất 1,0.105 Pa) và có khối lượng mol là 29 g/mol.
a) Xác định số mol và khối lượng không khí có trong phòng. Biết hằng số khí lí tưởng là R = 8,31 J.mol-1K-1.
b) Khi mở cửa phòng thì nhiệt độ phòng tăng lên 20 °C và áp suất khí trong phòng bằng áp suất bên ngoài phòng là 0,9.105 Pa. Tính khối lượng không khí trong phòng đã thoát ra ngoài.
Một bình chứa oxygen sử dụng trong y tế có thể tích 14 lít, áp suất 15.106 Pa và nhiệt độ phòng 27 °C.
a) Tính khối lượng oxygen trong bình. Biết khối lượng mol của oxygen là 32 g/mol.
b) Theo thông tin từ bộ y tế, thông thường đối với một bệnh nhân mắc bệnh COVID 19 được chỉ định dùng liệu pháp oxi, thì người bệnh cần được cung cấp trung bình 6 lít oxygen trong 15 phút. Hãy cho biết với tốc độ thở như vậy thì bao lâu người đó dùng hết bình oxygen 14 lít.
a) Áp dụng phương trình trạng thái khí lí tưởng:
Khối lượng oxygen trong bình là: m = nM = 84,24.32 = 2 696 g = 2,696 kg.
b) Oxygen đi vào với lưu lượng 6 lít/15 phút « 0,4 lít/phút.
Ta có: V' = 22,4n'.
Số mol khí người đó hít trong 1 phút là:
Số gam khí người đó hít trong 1 phút là:
Thời gian người đó dùng hết bình oxygen là:
phút ≈ 78 giờ
Người ta bơm 103 m3 không khí nóng ở nhiệt độ T = 300 K vào một khinh khí cầu. Nhiệt độ và áp suất của khí quyển lúc này là T0 = 279 K và p0 = 1,00 bar. Khối lượng khí cầu là 240 kg. Khi đó, khinh khí cầu chưa thể bay lên được.
a) Tính lượng không khí chứa trong khinh khí cầu. Biết muốn khí cầu bay lên chỉ cần tăng nhiệt độ của không khí trong khí cầu mà không cần bơm thêm không khí vào hoặc lấy bớt không khí ra. Coi đây là quá trình đẳng áp; nhiệt dung riêng đẳng áp của không khí là hằng số khí lí tưởng R = 8,31 J/mol.K và khối lượng mol của không khí MA = 29 g/mol.
b) Tính thể tích của khí cầu để nó có thể bắt đầu bay lên.
c) Tính nhiệt lượng cần cung cấp cho khí cầu để đun nóng không khí.
(Trích đề thi Olimpic Vật lí Thụy Sĩ 1996)
T0 = 279 K và p0 = 1,00 bar = 105 Pa; T = T1 = 300 K
1. Lượng không khí trong khí cầu khi chưa bay lên:
Khối lượng không khí trong khí cầu khi chưa bay lên: mkk = n.MA = 1,16.103 kg.
Khối lượng của cả khí cầu: mkc = 240 kg + 1,16.103 kg = 1,40.103 kg.
2. Trạng thái của không khí trong khí cầu khi chưa bay lên:
Trạng thái của không khí trong khí cầu khi bay lên:
Coi khi bay lên lực đẩy Archimedes bằng trọng lượng của khí cầu:
(1)
Từ phương trình trạng thái của khí lí tưởng: và công thức tính khối lượng riêng của không khí: rút ra:
Từ (1) suy ra
3. Vì số mol n và áp suất p của không khí trong khí cầu không đổi nên đây là quá trình đẳng áp của một lượng khí không đổi:
Bình chứa được 4,0 g hydrogen ở 53 °C dưới áp suất 44,4.105 N/m2. Thay hydrogen bởi khí khác thì bình chứa được 8,0 g khí mới ở 27 °C dưới áp suất 5,0.105 N/m2. Khí thay hydrogen là khí gì? Biết khí này là đơn chất.
Với khí hydrogen: x\({{\rm{p}}_1}\;{\rm{V}} = \frac{{{{\rm{m}}_1}}}{{{\mu _1}}}{\rm{R}}{{\rm{T}}_1}\); với khí X: \({{\rm{p}}_2}\;{\rm{V}} = \frac{{{{\rm{m}}_2}}}{{{\mu _2}}}{\rm{R}}{{\rm{T}}_2}.\)
\( \Rightarrow \frac{{{{\rm{p}}_1}}}{{{{\rm{p}}_2}}} = \frac{{{{\rm{m}}_1}}}{{\;{{\rm{m}}_2}}} \cdot \frac{{{\mu _2}}}{{{\mu _1}}} \cdot \frac{{{{\rm{T}}_1}}}{{\;{{\rm{T}}_2}}} \Rightarrow {\mu _2} = \frac{{{{\rm{m}}_2}}}{{\;{{\rm{m}}_1}}} \cdot \frac{{{{\rm{p}}_1}}}{{{{\rm{p}}_2}}} \cdot \frac{{{{\rm{T}}_2}}}{{\;{{\rm{T}}_1}}} \cdot {\mu _1}.\)
Trong đó: \({{\rm{M}}_1} = 4,0\;{\rm{g}};{{\rm{T}}_1} = 53 + 273 = 326\;{\rm{K}};{{\rm{p}}_1} = 44,{4.10^5}\;{\rm{N}}/{{\rm{m}}^2};{\mu _1} = 2;{{\rm{m}}_2} = 8,0\;{\rm{g}}\);
\({{\rm{T}}_2} = 27 + 273 = 300\;{\rm{K}};{{\rm{p}}_2} = 5,{0.10^5}\;{\rm{N}}/{{\rm{m}}^2} \Rightarrow {\mu _2} = \frac{8}{4} \cdot \frac{{44,4 \cdot {{10}^5}}}{{5,0 \cdot {{10}^5}}} \cdot \frac{{300}}{{326}} \cdot 2 = 32.{\rm{ }}\)
Vậy đơn chất có \(\mu = 32\) chính là oxygen \(\left( {{{\rm{O}}_2}} \right).\)
Có 10 g khí oxygen ở 47 °C, áp suất 2,1 at. Sau khi đun nóng đẳng áp thể tích khí là 10 lít. Tìm:
a) Thể tích khí trước khi đun.
b) Nhiệt độ sau khi đun.
c) Khối lượng riêng của khí trước và sau khi đun.
a) Thể tích khí trước khi đun:
Từ phương trình Claperon - Mendeleev: \({\rm{pV}} = \frac{{\rm{m}}}{\mu }{\rm{RT}} \Rightarrow {{\rm{V}}_1} = \frac{{\rm{m}}}{\mu }\frac{{{\rm{R}}{{\rm{T}}_1}}}{{{{\rm{p}}_1}}}.\)
Với: \({\rm{m}} = 10\;{\rm{g}};\mu = 2;{{\rm{T}}_1} = 47 + 273 = 320\;{\rm{K}};{{\rm{p}}_1} = 2,1\) at; \({\rm{R}} = 0,084\) at.l \(/{\rm{mol}}.{\rm{K}}\)
(5) \({{\rm{V}}_1} = \frac{{10}}{2} \cdot \frac{{0,084 \cdot 320}}{{2,1}} = 4\) lít.
b) Nhiệt độ sau khi đun: Vì đun nóng đẳng áp nên:
\(\frac{{{{\rm{V}}_2}}}{{\;{{\rm{V}}_1}}} = \frac{{{{\rm{T}}_2}}}{{\;{{\rm{T}}_1}}} \Rightarrow {{\rm{T}}_2} = \frac{{{{\rm{V}}_2}}}{{\;{{\rm{V}}_1}}} \cdot {{\rm{T}}_1} = \frac{{10}}{4} \cdot 320 = 800\;{\rm{K hay }}{{\rm{t}}_2} = {527^^\circ }{\rm{C}}{\rm{. }}\)
c) Khối lượng riêng của khí trước và sau khi đun
Trước khi đun: \({{\rm{D}}_1} = \frac{{\rm{m}}}{{{{\rm{V}}_1}}} = \frac{{10}}{4} = 2,5\;{\rm{g}}/{\rm{l}}.\)
Sau khi đun: \({{\rm{D}}_2} = \frac{{\rm{m}}}{{{{\rm{V}}_2}}} = \frac{{10}}{{10}} = 1\;{\rm{g}}/{\rm{l}}.\)
Vậy khối lượng riêng của khí trước và sau khi đun là 2,5 g/1 và 1 g/l.
Bình dung tích 22 lít chứa 0,5 g khí O2. Bình chỉ chịu được áp suất không quá 21 at. Hỏi có thể đưa khí trong bình tối đa tới nhiệt độ nào để bình không vỡ?
Từ phương trình Claperon - Mendeleev: ta có:
Để bình không vỡ:
Một lượng khí hydrogen ở 27 °C dưới áp suất 99720 N/m2. Tìm khối lượng riêng của khí.
Từ phương trình Claperon - Mendeleev: ta có: .
Khối lượng riêng của khí: . Với:
Bình có dung tích 2 lít chứa 10 g khí ở áp suất 680 mmHg. Tính tốc độ căn quân phương của phân tử.
Tính tốc độ căn quân phương của khí có khối lượng riêng 2 kg/m ở áp suất 760 mmHg.
Tính động năng trung bình và tốc độ căn quân phương của phân tử khí helium ở nhiệt độ 0 °C.
Động năng trung bình của phân tử khí:
Tốc độ căn quân phương của khí:
Công thức nào sau đây là công thức tính áp suất chất khí theo mô hình động học phân tử chất khí?
\(p = \frac{1}{3}Nm\overline {{v^2}} .\)
\(pV = \frac{1}{3}\mu m\overline {{v^2}} .\)
\(p = \frac{1}{3}\frac{{Nm\overline {{v^2}} }}{V}.\)
\(p = \frac{1}{3}\frac{{\rho \overline {{v^2}} }}{V}.\)
Đáp án đúng là C
Áp suất khí lí tưởng:
Động năng tịnh tiến trung bình của phân tử khí lí tưởng ở 25 °C có giá trị
5,2.10-22 J.
6,2.10-21 J.
6,2.1023 J.
3,2.1025 J.
Đáp án đúng là B
Khi tốc độ chuyển động nhiệt trung bình của phân tử khí tăng 4 lần và thể tích khối khí giảm còn một nửa thì áp suất của khối khí tác dụng lên thành bình sẽ
giảm 4 lần.
tăng 8 lần.
tăng 16 lần.
tăng 32 lần.
Đáp án đúng là D
Áp dụng:
Ta có: v tăng 4 lần, thể tích giảm thì m tăng 2 lần. Suy ra: p tăng 32 lần.
Một bình chứa nitrogen ở nhiệt độ 27 °C. Cho hằng số Boltzmann là k = 1,38.10-23 J/K. Động năng tịnh tiến trung bình của một phân tử nitrogen là
6,21.10-21 J.
2.1.10-21 J.
5,59.10-22 J.
6,21.10-20 J.
Đáp án đúng là A
Ta có:
Một khối khí helium có động năng tịnh tiến trung bình của mỗi phân tử là 0,1 eV. Nhiệt độ của khối khí khi đó là
500 °C.
500 K.
737 K.
773 °C.
Đáp án đúng là A
Ta có:
Một hộp hình lập phương có cạnh 10 cm chứa khí lí tưởng đơn nguyên tử ở nhiệt độ 20 °C và áp suất 1,2.106 Pa. Cho số Avogadro NA = 6,02.1023 mol-1. Số phân tử khí chuyển động đập vào một mặt hộp là
9,89.1022.
1,23.1023.
4,95.1022.
4,34.1024.
Đáp án đúng là C
Số phân tử khí chứa trong hộp:
Số phân tử khí đập vào một mặt hộp: phân tử.
Một bình có thể tích 0,20 m3 chứa một loại khí ở nhiệt độ 27 °C, khí trong bình có áp suất 3,0.105 Pa. Xác định:
a) Số phân tử khí chứa trong bình.
b) Động năng tịnh tiến trung bình của phân tử khí trong bình.
a)
Số phân tử khí:
b)
Các phân tử của một chất khí có động năng tịnh tiến trung bình bằng 5,0.10-21 J. Tính nhiệt độ của khí theo K và °C.
Ở nhiệt độ 20°C và áp suất 1,00 atm, không khí có khối lượng riêng là 1,29 kg/m3.
a) Tính giá trị trung bình của bình phương tốc độ phân tử khí ở điều kiện này.
b) Tìm một giá trị điển hình cho tốc độ của một phân tử khí bằng cách tính và so sánh tốc độ đó với tốc độ âm thanh trong không khí (khoảng 330 m/s).
a)
b) , lớn hơn tốc độ âm thanh trong không khí.
Một bình có thể tích 22,4.10-3 m3 chứa 1,00 mol khí hydrogen ở điều kiện tiêu chuẩn (nhiệt độ 0,00 °C và áp suất 1,00 atm). Người ta bơm thêm 1,00 mol khí helium cũng ở điều kiện tiêu chuẩn vào bình này. Cho khối lượng riêng ở điều kiện tiêu chuẩn của khí hydrogen và khí helium lần lượt là 9,00.10-2 kg/m3 và 18,0.10-2 kg/m3. Xác định:
a) Khối lượng riêng của hỗn hợp khí trong bình.
b) Áp suất của hỗn hợp khí lên thành bình.
c) Giá trị trung bình của bình phương tốc độ phân tử khí trong bình.
a) Khối lượng khí hydrogen trong bình là
Khối lượng khí helium trong bình là
Tổng khối lượng khí hydrogen và khí helium trong bình là
Khối lượng riêng của hỗn hợp khí trong bình là
b) Áp suất khí là tổng áp suất do các phân tử tác dụng lên thành bình nên áp suất hỗn hợp khí tác dụng lên thành bình bằng tổng áp suất do khí hydrogen và do khí helium tác dụng lên thành bình.
c) Giá trị trung bình của bình phương tốc độ phân tử khí trong bình là
Đáp án: a) ; b)
; c)
Ở nhiệt độ nào các phân tử khí helium có tốc độ trung bình của các phân tử hydrogen ở nhiệt độ 15 °C?
Với hydrogen: (1).
Với helium: (2).
Vì nên từ (1) và (2) suy ra:
Tính tốc độ toàn phương trung bình (gọi tắt là tốc độ trung bình) của không khí ở nhiệt độ 17 °C nếu coi không khí ở nhiệt độ này là một khí đồng nhất có khối lượng mol là 0,029 kg/mol.
Dựa vào công thức: và
Suy ra
Không khí gồm các phân tử oxygen có khối lượng mol 32 g/mol và phân từ nitrogen 28 g/mol. Tính động năng trung bình tịnh tiến của phân tử không khí ở 20 °C. Từ đó suy ra tốc độ trung bình của mỗi loại phân tử.
