Chương V. CHẤT KHÍ
65 câu hỏi
Câu nào sau đây nói về lực tương tác phân tử là không đúng?
Lực phân tử chỉ đáng kể khi các phân tử ở rất gần nhau.
Lực hút phân tử có thể lớn hơn lực đẩy phân tử.
Lực hút phân tử không thể lớn hơn lực đẩy phân tử.
Lực hút phân tử có thể bằng lực đẩy phân tử.
Chọn C.
Khi khoảng cách giữa các phân tử nhỏ thì lực đẩy mạnh hơn lực hút, khi khoảng cách giữa các phân tử lớn thù lực hút mạnh hơn đẩy.
Câu nào sau đây nói về các phân tử khí lí tưởng là không đúng?
Có thể tích riêng không đáng kể.
Có lực tương tác không đáng kể.
Có khối lượng không đáng kể.
Có khối lượng đáng kể.
Chọn C.
Các phân tử khí lí tưởng luôn có khối lượng nên không thể bỏ qua được.
Tìm câu sai.
Khí lí tưởng là khí mà thể tích của các phân tử có thể bỏ qua.
Khí lí tưởng là khí mà khối lượng của các phân tử có thể bỏ qua.
Khí lí tưởng là khí mà các phân tử chỉ tương tác với nhau khi va chạm.
Khí lí tưởng gây áp suất lên thành bình.
Chọn B.
Chất khí lí tưởng là chất khí trong đó các phân tử được coi là chất điểm và chỉ tương tác khi va chạm với nhau, gây áp suất lên thành bình.
Thể tích của các phân tử có thể bỏ qua nhưng khối lượng của các phân tử không thể bỏ qua.
Tìm câu sai.
Các chất được cấu tạo từ các hạt riêng gọi là nguyên tử, phân tử.
Các nguyên tử, phân tử đứng sát nhau và giữa chúng không có khoảng cách.
Lực tương tác giữa các phân tử ở thể rắn lớn hơn lực tương tác giữa các phân tử ở thể lỏng và thể khí.
Các nguyên tử, phân tử chất lỏng dao động xung quanh các vị trí cân bằng không cố định.
Chọn B.
Các nguyên tử, phân tử đứng sát nhau và giữa chúng luôn có khoảng cách.
Ở nhiệt độ 0 và áp suât 760 mmHg, 22,4 lít khí ôxi chứa 6,02.1023 phân tử ôxi. Coi phân tử ôxi như một quả cầu có bán kính
r=10-10m. Thể tích riêng của các phân tử khí ôxi nhỏ hơn thể tích bình chứa
8,9.103 lần
8,9 lần.
22,4.103 lần
22,4.1023 lần
Chọn A.
Thể tích của bình chứa là V = 22,4 ℓ = 22,4.10-3 m3.
Thể tích của 1 phân tử ôxi bằng V0 = .4/3πr3
Thể tích riêng của các phân tử ôxi bằng NAV0 = 43π NAr3
Thể tích riêng của các phân tử ôxi nhỏ hơn thể tích bình chứa
Biết khối lượng của 1 mol nước là m=18.10-3kg và 1 mol có NA=6,02.1023 phân tử. Biết khối lượng riêng của nước là m=103 kg/m3. Số phân tử có trong 300 cm3 là
6,7.1024 phân tử.
10,03.1024 phân tử.
6,7.1023 phân tử.
10,03.1023 phân tử.
Chọn B.
Trong 1 mol khí có NA = 6,02.1023 nguyên tử (hoặc phân tử).
Khối lượng của nước là m = ρV
Khối lượng của 1 phân tử nước là m0 = μ/NA.
Số phân tử nước bằng
Một lượng khí có khối lượng là 30 kg và chứa 11,28.1026 phân tử. Phân tử khí này gồm các nguyên tử hiđrô và cacbon. Biết 1 mol khí có NA=6,02.1023 phân tử. Khối lượng của các nguyển tử cacbon và hiđrô trong khí này là
mC=2.10-26 kg; mH=0,66.10-26 kg
mC=4.10-26 kg; mH=1,32.10-26 kg
mC=2.10-6 kg; mH=0,66.10-6 kg
mC=4.10-6 kg; mH=1,32.10-6 kg
Chọn A.
Số mol khí bằng
Trong khi có hiđrô và cacbon, chí CH4 có μ = (12 + 4).10-3 kg/mol
Vì thế, khí đã cho là CH4. Khối lượng của 1 phân tử khí CH4 là
Khối lượng của nguyên tử hiđrô là:
Khối lượng của nguyên tử cacbon là:
Phát biểu nào sau đây là không đúng khi nói về quá trình đẳng nhiệt của một lượng khí xác định?
Áp suất tỉ lệ nghịch với thể tích.
Tích của áp suất và thể tích là một hằng số.
Trên giản đồ p- V, đồ thị là một đường hypebol.
Áp suất tỉ lệ với thể tích.
Chọn D.
Quá trình đẳng nhiệt: là quá trình biến đổi trạng thái khi nhiệt độ không đổi.
Nội dung định luật: ở nhiệt độ không đổi (quá trình đẳng nhiệt) tích của áp suất và thể tích của một lượng khí xác định là một hằng số.
p.V = const (ở nhiệt độ không đổi) do đó áp suất tỉ lệ nghịch với thể tích.
Hệ thức đúng của định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt là:
p1V2=p2V1
pV=const
pV=const
p1V1=v2V2
Chọn B.
Định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt: ở nhiệt độ không đổi (quá trình đẳng nhiệt) tích của áp suất và thể tích của một lượng khí xác định là một hằng số.
* Công thức: p1.V1 = p2.V2 hay p.V = const (ở nhiệt độ không đổi)
Hệ thức không phải của định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt là:
p~1V.
V~1p
V~p
p1V1=p2V2
Chọn C.
Định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt: p.V = const (ở nhiệt độ không đổi) do đó áp suất tỉ lệ nghịch với thể tích.
Đồ thị nào sau đây biểu diễn đúng định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt?
Chọn C.
Định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt: p.V = const ⇒p~1V
Do đó áp suất tỉ lệ thuận với nghịch đảo thể tích nên đồ thị của p theo 1/V là một đường thẳng có đường kéo dài đi qua gốc O.
Một xilanh chứa 150 cm31 khí ở 2.105 pa . Pít-tông nén khí trong xilanh xuống còn 75 cm37. Nếu coi nhiệt độ không đổi thì áp suất trong xilanh bằng
2.105 pa
4.105 pa
3.105 pa
5.105 pa
Chọn B.
Do T = const nên p1V1 = p2V2.
Một bọt khí ở đáy hồ sâu 7,5 m nổi lên trên mặt nước. Giả sử nhiệt độ ở đáy hồ và mặt hồ là như nhau. Cho biết áp suất khí quyển p0 = 75 cmHg, và khối lượng riêng của thủy ngân là 1,36.104 kg/m3. Thể tích bọt khí đã tăng lên
1,74 lần.
3,47 lần.
1,50 lần.
2 lần.
Chọn A.
Gọi thể tích và áp suất của bọt khí ở đáy hồ và mặt hồ lần lượt là p1, V1 và p2, V2, ta có:
p2 = p0, p1 = p0 + h/13,6 (cmHg)
Áp dụng định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt: p1V1 = p2V2
Một khối lượng khí lí tưởng xác định có áp suất 2 atm được làm tăng áp suất lên đến 8 atm ở nhiệt độ không đổi thì thể tích biến đổi một lượng là 3 lít. Thể tích ban đầu của khối là
4 lít.
8 lít.
12 lít.
16 lít.
Chọn A.
Ta có:
Nếu áp suất của một lượng khí lí tưởng xác định tăng 1,5.105 Pa thì thể tích biến đổi 3 lít. Nếu áp suất của lượng khí đó tăng 3.105 Pa thì thể tích biến đổi 5 lít. Biết nhiệt độ không đổi, áp suất và thể tích ban đầu của khí là
3.105 Pa , 9 lít
6.105 Pa , 15 lít
6.105 Pa , 9 lít
3.105 Pa , 12 lít
Chọn B.
Vì quá trình biến đổi là đẳng nhiệt nên ta có:
Từ (1) và (2), ta tìm được p0 = 6.105 Pa; V0 = 15 lít.
Một quả bóng đá có dung tích 2,5 lít. Người ta bơm không khí ở áp suất 105 Pa vào bóng. Mỗi lần bơm được 125 cm3không khí. Biết trước khi bơm, trong bóng có không khí ở áp suất 105 Pa và nhiệt độ không đổi trong thời gian bơm. Áp suất không khí trong quả bóng sau 20 lần bơm bằng
5.105 Pa
2,5.105 Pa
2.105 Pa
7,5.105 Pa
Chọn C.
Thể tích không khí trước khi bơm vào bóng:
V1 = 20.0,125 + 2,5 = 5 lít.
Sau khi bơm vào bóng có thể tích là: V2 = 2,5 lít.
Do nhiệt độ không đổi ta có: p2V2 = p1V1
⟹ p2 =V1V2 p1 = .105 = 2.105 Pa.
Biết ở điều kiện tiêu chuẩn, khối lượng riêng của ôxi là 1,43 kg/m3. Khối lượng khí ôxi đựng trong một bình kín có thể tích 15 lít dưới áp suất 150 atm ở nhiệt độ 0 bằng
3,23 kg.
214,5 kg.
7,5 kg.
2,25 kg.
Chọn A.
Ở điều kiện tiêu chuẩn (1 atm, 0 oC), khối lượng riêng của ôxi là: ρ0 = m/V0.
Ở điều kiện 150 atm, 0 oC, khối lượng riêng của ôxi là: ρ = m/V.
Do đó: m = ρ0.V0 = ρ.V (1)
Do nhiệt độ không đổi, theo định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt: p0V0 = pV (2)
Từ (1) và (2) suy ra:
Và m = ρ.V = 214,5.15-3 ≈ 3,23 kg.
Một ống thủy tinh tiến diện đều S, một đầu kín một đầu hở, ở giữa có một cột thủy ngân dài h=16 cm (Hình 29.1). Khi đặt ống thẳng đứng đầu hở ở trên thì chiều dài của cột không khí là l1=15 cm. Áp suât khí quyển p0=76 cmHg . Khi đặt ống thủy tinh thẳng đứng, đầu hở ở phía dưới thì cột không khí trong ống có chiều dài l2 bằng
30 cm.
23 cm.
32 cm.
20 cm.
Chọn B.
Vì nhiệt độ không đổi nên ta có: p1V1 = p2V2
Trong đó p1 = p0 + h (cmHg); p2 = p0 – h (cmHg); V1 = ℓ1.S; V2 = ℓ.S2
⟹ (p0 + h)sℓ1 = (p0 – h)sℓ2
Cho một lượng khí không đổi thực hiện một quá trình biển đổi như hình vẽ sau:
Biết rằng ban đầu khối khí có thể tích V = 6 lít, Thể tích của khối khí ở trạng thái cuối bằng:
1 lít.
2 lít.
3 lít.
12 lít.
Chọn A.
Từ đồ thị ta thấy nhiệt độ của khối khí không đổi trong cả quá trình do đó áp dụng định luật Bôi-lơ-Mariốt ta có:
Một bọt khí ở đáy hồ sau 8m nổi lên đến mặt nước. Hỏi thể tích của bọt tăng lên bao nhiêu lần? Lấy g=10 m/s2.
1,8 lần
1,1 lần
2,8 lần
3,1 lần
Chọn A.
Trên mặt nước, áp suất của bọt khí bằng đúng áp suất khí quyển (tức là bằng p0 = 105Pa), thể tích bọt khí là V0.
Ở độ sâu 8m thể tích bọt khí là V, áp suất bọt khí là:
p = p0 + pn = 105 + 103.10.8 = 1,8.105 Pa.
Coi nhiệt độ không đổi, ta có:
Vậy thể tích bọt khí tăng lên 1,8 lần.
Một ống nhỏ dài, tiết diện đều (S), một đầu kín, một đầu hở lúc đầu ống đặt thẳng đứng, miệng ống ở trên. Trong ống về phía đáy có cột không khí dài l1=30 cm ngăn cách với bên ngoài bằng cột thủy ngân dài h=15 cm. Áp suất khí quyển là pa=76 cmmHg và nhiệt độ không đổi. Tính chiều cao của cột không khí chứa trong ống trong trường hợp ống đặt nằm ngang.
39,9 cm
36,9 cm
45,9 cm
35,9 cm
Chọn D.
Gọi và là các áp suất, thể tích của cột không khí trong ống tương ứng với miệng ống ở phía trên và ống nằm ngang.
Ống thẳng đứng, miệng ở phía trên: p1 = p0 + pHg = (76 + 15) cmHg = 91 cmHg;
Thể tích của cột không khí: V1 = ℓ1.S
Khi ống nằm ngang cột thủy ngân không có tác dụng lên cột không khí nên:
p2 = pa = 76cmHg
Khối khí trong ống không đổi và nhiệt độ không đổi nên theo định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt: p1 .V1 = p2.V2 ↔ V2/V1 = p1/p2 = 91/76 → ℓ2/ℓ1 = 91/76 → ℓ2 = 35,9 cm
Người ta dùng bơm có pit-tông diện tích 8 cm2 và khoảng chạy 25 cm bơm một bánh xe đạp sao cho áp lực của bánh xe đạp lên mặt đường là 350 N thì diện tích tiếp xúc là 50 cm2. Ban đầu bánh xe đạp chứa không khí ở áp suất khí quyển p0=105Pa và có thể tích là v0=1500 cm3. Giả thiết khi áp suất không khí trong bánh xe đạp vượt quá 1,5 p0 thì thể tích của bánh xe đạp là 2000 cm3 . Hỏi phải đẩy bơm bao nhiêu lần? Chọn đáp án đúng.
5 lần
15 lần
10 lần
20 lần
Chọn C.
Áp suất trong bánh xe khi bơm xong: p = p0 + p’
Với p’ = F/S = 350/0,005 = 0,7.105 Pa;
→ p = 1,7.105 Pa lớn hơn 1,5p0 nên thể tích sau khi bơm là 2000 cm3.
Mỗi lần bơm có 8.25 = 200 cm3 không khí ở áp suất p0 được đưa vào bánh xe. Sau n lần bơm có 200n cm3 không khí được đưa vào bánh. Ban đầu có 1500 cm3 không khí ở áp suất p0 trong bánh xe. Như vậy có thể coi:
Trạng thái 1: p1 = p0; V1 = (1500 + 200n)
Trạng thái 2: p2 = 1,7.105 Pa; V2 = 2000 cm3
Áp dụng định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt, dễ dàng tìm được n = 19/2 ≈ 10 lần
Một bong bóng hình cầu khi nổi lên mặt nước có bán kính là l mm. Cho biết trọng lượng riêng của nước là d=1000 kg/m3, áp suất khí quyến là P0=1,013.105 N/m2 và nhiệt độ trong nước là không thay đổi theo độ sâu. Vị trí mà tại đó bong bóng có bán kính bằng một nửa bán kính khi ở mặt nước cách mặt nước:
709,1m.
101,3 m.
405,2 m.
50,65 m.
Chọn A.
Thể tích hình cầu được xác định từ biểu thức:
Gọi V0 là thể tích của bong bóng trên mặt nước và V là thể tích của nó ở độ sâu h, ta có:
Áp suất của bong bóng khi nó ở độ sâu h được xác định bởi: p = p0 +d.h
Vì nhiệt độ của nước là không đổi, do đó áp dụng định luật Bôi-lơ-ma-ri-ốt, ta có:
p0V0 = p.V
Một ống thủy tinh hình trụ có chiều dài 1m, một đầu để hở và một đầu được bịt kín. Nhúng ống thủy tinh đó vào trong nước theo hướng thẳng đứng sao cho đầu được bịt kín hướng lên trên (như hình vẽ). Người ta quan sát thấy mực nước trong ống thấp hơn mực nước ngoài ống là 40cm. Cho biết trọng lượng riêng của nước là d=1,013.105 N/m2 và nhiệt độ trong nước là không thay đổi. Chiều cao của cột nước trong ống là:
1,4 cm
60 cm
0,4 cm
1,0 cm.
Chọn C.
Gọi A là điểm nằm trên mặt thoáng của chất lỏng ở trong ống, B là điểm nằm ngoài ống nhưng có cùng độ cao với A. Khi mực nước ở trong vòng vòng ngoài ống cân bằng nhau, ta có:
Vì nhiệt độ là không đổi, do đó áp dụng định luật Bôi-lơ-Ma-ri-ốt cho khối khí trong ống trước và sau khi nhúng, ta có:
Trong đó ℓ và ℓ0 là chiều cao cột không khí trước và sau khi nhúng
Chiều cao cột nước trong ống là: H = ℓ0 – ℓ = 100 - 99,6 = 0,4(cm)
Một bơm xe đạp hình trụ có đường kính trong là 3 cm. Người ta dùng ngón tay bịt kín đầu vòi bơm và ấn pit-tông từ từ để nén không khí trong bơm sao cho nhiệt độ không thay đổi. Tính lực tác dụng lên pit-tông khi thể tích của không khí trong bơm giảm đi 4 lần. Lấy áp suất khí quyển là Pa=105 Pa. Chọn đáp án đúng.
415N
154N
352N
212N
Chọn D.
Trạng thái đầu: p1 = pa; V1 = V; T1.
Trong đó pa là áp suất khí quyển.
Trạng thái cuối: p2 = pa + p = pa + F/S; V2 = V/4; T2 = T1.
Trong đó p là áp suất gây ra bởi lực F của tay; S là diện tích của pit-tông: S = πd2/4
Dùng định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt: p1.V1 = p2.V2 ↔ pa.V = (pa + F/S). V/4
→ F = 3.pa.π.d2/4 ≈ 212(N)
Một ống thuỷ tinh được cắm lộn ngược vào một chậu chứa thuỷ ngân, bên trong ống chứa 40 cm3 không khí và một cột thuỷ ngân cao 8 cm so với mực thuỷ ngân trong chậu (Hình a). Người ta ấn sâu ống thủy tinh vào thủy ngân cho tới khi mực thủy ngân ở bên trong và bên ngoài ống bằng nhau (Hình b). Biết áp suất khí quyển là 75 cmHg. Thể tích của không khí còn lại bên trong ống thủy tinh là:
25,7 cm3
15,7 cm3
45,7 cm3
35,7 cm3
Chọn D.
Trạng thái đầu: V1 = 40 cm3; p1 = 75 – 8 = 67 cmHg.
Trạng thái cuối: V2 cm3; p2 = 75 cmHg.
Vì nhiệt độ không đổi nên ta có: pV1 = p2V2 → V2 = p1V1/p2 ≈ 35,7 cm3
Hệ thức nào sau đây không phải là hệ thức của định luật Sác-lơ?
p~T .
p~t
pT= const
p1T1=p2T2
Chọn A.
Nội dung định luật Sac – lơ: với thể tích không đổi, áp suất của một lượng khí nhất định biến thiên tuyến tính theo nhiệt độ của khí
Công thức:
Vì T = t + 273 (K) nên p không tỷ lệ với t (oC).
Hiện tượng có liên quan đến định luật Sác-lơ là
săm xe đạp để ngoài nắng có thể bị nổ.
quả bóng bay bị vỡ khi dùng tay bóp mạnh.
quả bóng bàn bị bẹp nhúng vào nước nóng lại phồng lên như cũ.
mở lọ nước hoa và mùi nước hoa lan tỏa khắp phòng.
Chọn A.
Săm xe đạp để ngoài nắng có thể bị nổ vì thể tích của khí bên trong săm bị giới hạn bởi lốp xe nên không thay đổi, quá trình để ngoài nắng khiến nhiệt độ tăng, áp suất tăng theo, quá trình biến đổi trạng thái là quá trình đẳng tích.
Hình vẽ sau biểu diễn hai đường đẳng tích của cùng một khối lượng không khí trong hệ tọa độ (p- T). Mối quan hệ đúng về các thể tích V1, V2 là:
V1> V2
V1< V2
V1= V2
V1≥ V2
Chọn B.
Vẽ đường đẳng nhiệt ứng với nhiệt độ T’ bất kỳ (vuông góc với trục OT), đường đẳng nhiệt này cắt các đường đẳng tích tại các điểm 1 và 2, từ 1 và 2 xác định p1 và p2; với quá trình đẳng nhiệt (ứng với nhiệt độ T’) ta có:
p1V1 = p2V2; vì p2 < p1 → V2 > V1
Xét một quá trình đẳng tích của một lượng khí lí tưởng nhất định. Tìm phát biểu sai.
Độ biến thiên của áp suất tỉ lệ thuận với độ biến thiên của nhiệt độ.
Áp suất tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối.
Độ biến thiên của áp suất tỉ lệ thuận với độ biến thiên của nhiệt độ bách phân.
Áp suất tỉ lệ thuận với nhiệt độ bách phân.
Chọn D.
Nội dung định luật Sac – lơ: với thể tích không đổi, áp suất của một lượng khí nhất định biến thiên tuyến tính theo nhiệt độ của khí
Công thức:
Vì T = t + 273 (K) nên p không tỷ lệ với t (oC) (t là nhiệt độ bách phân).
Đồng thời ta có: p = a. T = a.(t + 273) (a là hệ số tỷ lệ)
⟹ ∆p = p2 – p1 = a.t2 – a.t1 = a.∆t = a.∆T
⟹ Độ biến thiên của áp suất tỉ lệ thuận với độ biến thiên của nhiệt độ.
Nếu nhiệt độ của một bóng đèn khi tắt là 25∘C, khí sáng là 323∘C, thì áp suất của khí trơ trong bóng đèn tăng lên là
10,8 lần.
2 lần.
1,5 lần.
12,92 lần.
Chọn B.
Vì thể tích của bóng đèn không đổi nên ta có:
Một chiếc lốp ô tô chứa không khí ở 25°C . Khi xe chạy nhanh, lốp xe nóng lên, áp suất khí trong lốp tăng lên tới 1,084 lần. Lúc này, nhiệt độ trong lốp xe bằng
50°C.
27°C
23°C
30°C
Chọn A.
Coi quá trình biến đổi là đẳng tích, ta có:
T2 =p2p1 T1 = 1,084.298 ≈ 323 K = 50oC
Khi đung nóng một bình kín chứa khí để nhiệt độ tăng 1 thì áp suất khí tăng 1°C thêm 1/ 360 áp suất ban đầu. Nhiệt độ ban đầu của khí là
73°C
37°C
87°C
78°C
Chọn C.
Do V không đổi ta có:
Một bình thép chứa khí ở nhiệt độ 27°C và áp suất 40 atm. Nếu tăng áp suất thêm 10 atm thì nhiệt độ của khí trong bình là
102°C
375°C
34°C
402°C
Chọn A.
Quá trình biến đổi là đẳng tích, ta có:
Với p1 = 40 atm; p2 = p1 + 10 = 50 atm; T1 = t1 + 273 = 27 + 273 = 300 K.
Một nồi áp suất, bên trong là không khí ở 23°C có áp suất bằng áp suất của không khí bên ngoài (1 atm). Van bảo hiểm của nồi sẽ mở khi áp suất bên trong cao hơn áp suất bên ngoài 1,2 atm. Nếu nồi được đung nóng tới 160°C thì không khí trong nồi đã thoát ra chưa? Áp suất không khí trong nồi bằng bao nhiểu?
Chưa; 1,46 atm.
Rồi; 6,95 atm.
Chưa; 0,69 atm.
Rồi; 1,46 atm.
Chọn A.
Lượng không khí trong nồi được đun nóng trong một quá trình đẳng tích.
Trạng thái 1: t1 = 23 oC ⟹ T1 = 296 K; p1 = 1 atm.
Trạng thái 2: t2 = 160 oC ⟹ T2 = 433 K; p2 = ?
Áp suất này chỉ cao hơn áp suất bên ngoài 0, 46 atm, vậy van bảo hiểm chưa mở, không khí trong nồi chưa thoát ra được.
t1, t2 là trị số của hai nhiệt độ trong nhiệt giai bách phân. T1,T2 là trị số của hai nhiệt độ ấy trong nhiệt giai tuyệt đối. Hệ thức đúng là
t1t2=T1T2
T1 =T2-t2+t1
t1+t22=T1+T22
t1t2=T2T1
Chọn B.
Mối quan hệ giữa nhiệt độ trong trong giai nhiệt bách phân và nhiệt độ ấy trong giai nhiệt tuyệt đối là: T = t + 273
→ T2 – T1 = t2 – t1 → T1 = T2 – t2 + t1
Đại lượng không phải thông số trạng thái của một lượng khí là
thể tích.
khối lượng.
nhiệt độ.
áp suất.
Chọn B.
Thông số trạng thái của khí lý tưởng bao gồm nhiệt độ (T), thể tích (V) và áp suất (p).
Tập hợp ba thông số xác định trạng thái của một lượng khí xác định là
áp suất, thể tích, khối lượng.
áp suất, nhiệt độ, thể tích.
nhiệt độ, áp suất, khối lượng.
thể tích, nhiệt độ, khối lượng.
Chọn B.
Tập hợp ba thông số trạng thái của khí lý tưởng bao gồm nhiệt độ (T), thể tích (V) và áp suất (p).
Quá trình nào dau đây là đẳng quá trình.
Đun nóng khí trong một bình đậy kín.
Không khí trong quả bóng bay bị phơi nắng, nóng lên, nở ra làm căng bóng.
ĐuD. Cả ba quá trình trên đều không phải là đẳng quá trình.n nóng khí trong một xilanh, khí nở ra đẩy pit-tông chuyển động.
Cả ba quá trình trên đều không phải là đẳng quá trình.
Chọn A.
Đun nóng khí trong một bình đậy kín thì thể tích khí không thay đổi, tương ứng với quá trình đẳng tích.
Chọn đồ thị diễn tả đúng quá trình đẳng áp trong hình dưới đây
Chọn D.
Dưới áp suất không đổi, thể tích của một lượng khí xác định tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối của nó.
nên đồ thị biểu diễn V theo T là một đường thẳng có đường kéo dài đi qua gốc O.
Một bình chứa một lượng khí ở nhiệt độ 27°C và áp suất p. Để áp suất tăng gấp đôi thì nhiệt độ phải tăng đến
54°C
300°C
600°C
327°C.
Chọn D.
Do V không đổi nên ta có
Với p1 = p; p2 = 2p; T1 = 27 + 273 = 300 K
Do đó T2 = T1 p2p1= 2T1 = 600 K ⟹ t2 = 327 °C.
Một xilanh có pit-tông đóng kín chứa một khối khí ở 30°C , 750 mmHg. Nung nóng khối khí đến 200°C thì thể tích tăng 1,5 lần. Áp suất khí trong xilanh lúc này xấp xỉ bằng
760 mmHg.
780 mmHg.
800 mmHg.
820 mmHg.
Chọn B.
Trạng thái khí lúc đầu: p1 = 750 mmHg; T1 = 30 + 273 = 303 K; V1
Trạng thái khí lúc sau: p2; T2 = 200 + 273 = 473 K; V2 = 1,5.V1.
Từ phương trình trạng thái:
Một bóng thám không được chế tạo để có thể tăng bán kính lên tới 10 m khi bay ở tầng khí quyển có áp suất 0,03 atm và nhiệt độ 200K. Khi bóng được bơm không khí ở áp suất 1 atm và nhiệt độ 300 K thì bán kính của bóng là
3,56 m.
10,36 m.
4,5 m.
10,45 m.
Chọn A.
Thể tích của bóng thám không được xác định bằng công thức: V = 4πR3/3.
Từ phương trình trạng thái ta được:
Biết khí có thể tích 40 cm3ở 0°C. Quá trình có áp suất không đổi. Thể tích của một khối khí ở 54,6°C là
0.
4 cm3
24 cm3
48 cm3
Chọn D.
Quá trình có áp suất không đổi nên ta có:
Nếu nung nóng khí trong một bình kín lên thêm 423°C thì áp suất khí tăng lên 2,5 lần. Nhiệt độ của khí trong bình là
100°C
-173°C
9°C
282°C
Chọn C.
C. Vì bình kín nên V không đổi, ta có
Một lượng khí ở trong một xilanh thẳng đứng có pit-tông ở bên trong. Khí có thể tích 3 ℓ ở 27°C . Biết diên tích tiết diện pit-tông S=1503 , không có má sát giữa pit-tông và xilanh, pit-tông vẫn ở trong xilanh và trong quá trình áp suất không đổi. Khi đun nóng xilanh đến 100°C thì pit-tông được nâng lên một đoạn là
4,86 cm.
24,8 cm.
32,5 cm.
2,48 cm.
Chọn A.
Quá trình biến đổi là đẳng áp nên
⟹ ∆V = V2 – V1 = 730 cm3
⟹ Độ nâng pít tông: h = ∆V/S = 730/150 ≈ 4,86 cm.
Đồ thị hình vẽ bên cho biết một chu trình biến đổi trạng thái của một khối khí lí tưởng, được biểu diễn trong hệ tọa độ (V, T).
Đồ thị nào dưới đây biểu diễn đúng chu trình biến đổi này trong các hệ tọa độ (p, V) và (p, T).
Chọn B.
Từ đồ thị (V, T) ta có các nhận xét:
Quá trình (1) → (2) là khí giãn nở đẳng áp
(2) → (3) là nén đẳng nhiệt
(3) → (1): đẳng tích, nhiệt độ giảm.
Do vậy chỉ có đồ thị B biểu diễn đúng các quá trình.
Một bình chứa kín một chất khí ở nhiệt độ 57°C và áp suất 30atm. Người ta cho 2/3 lượng khí thoát ra khỏi bình và hạ nhiệt độ xuống còn 41°C. Tính áp suất của khí còn lại trong bình. Coi thể tích của bình chứa không thay đổi khi hạ nhiệt độ. Chọn đáp án đúng.
6,98 atm
10,1 atm
7,66 atm
5,96 atm
Chọn B.
Ban đầu, lúc chưa làm thoát khí ta có:
Khi làm thoát khí, lượng khí còn lại trong bình là
Người ta bơm khí ôxi ở điều kiện chuẩn và một bình có thể tích 500 lít. Sau nửa giờ bình chứa đầy khí ở nhiệt độ 24°C và áp suất 765 mmHg. Xác định khối lượng khí bơm vào sau mỗi giây. Coi quá trình bơm diễn ra 1 cách đều đặn, khối lượng riêng của không khí ở điều kiện tiêu chuẩn là p=1,29 kg/m3.
3,3 mg
1,29 kg
3,3 kg
1,29 mg
Chọn A.
Ở điều kiện chuẩn p1 = 760 mmHg; ρ = 1,29 kg/m3.
là khối lượng khí bơm vào bình sau nửa giờ.
khối lượng bơm vào sau mỗi giây:
Hai bình có thể tích lần lượt là V1=40 l, V2=10 l thông nhau qua một cái van. Van chỉ mở khi áp suất trong bình 1 lớn hơn trong bình 2 từ 105 Pa trở lên. Ban đầu bình 1 chứa khí ở áp suất p0=0,9.105 Pa và nhiệt độ T0=300 K, còn bình 2 là chân không. Người ta làm nóng đều cả hai bình từ nhiệt độ T0 lên nhiệt độ T=500 K. Tính áp suất cuối cùng trong mỗi bình.
p2=4.105 Pa
p2=0,9.105 Pa
p2=0,54.105 Pa
p2=0,4.105 Pa
Chọn D.
Tới nhiệt độ nào thì van mở:
Bắt đầu từ nhiệt độ Tm áp suất trong bình 1 tăng nhanh hơn trong bình 2, nhưng khi hiệu áp suất vượt quá 105 Pa thì van lại mở. Van giữ cho hiệu áp suất là 105 Pa trong quá trình tăng nhiệt độ cho đến khi T = 500 K. Khi đó:
Ta có p1 = 1,4.105 Pa , từ đó rút ra p2 = 0,4.105 Pa
Một bình chứa khí hyđrô nén, thể tích 10 lít, nhiệt độ 7C0áp suất 50 atm. Khi nung nóng bình, vì bình hở nên một phần khí thoát ra ngoài; phần khí còn lại có nhiệt độ 17C0 còn áp suất vẫn như cũ. Tính khối lượng hyđrô đã thoát ra ngoài.
1,89g
2,32g
4,78g
1,47g
Chọn D.
Gọi khối lượng khí trong bình trước và sau khi nung là .
Áp dụng phương trình Cla-pê-rôn – Men-đê-lê-ép, ta có:
Suy ra độ biến thiên khối lượng khí trong bình là:
Dấu "–" cho biết khí thoát bớt ra khỏi bình.
Một bình chứa 4,8 lít khí hiđrô ở 5.105Pa ở 14∘C. Người ta tăng nhiệt độ của khí lên tới 26°C. Vì bình không thật kín nên có một phần khí thoát ra ngoài và áp suất trong bình không thay đổi. Biết khối lượng mol của hiđrô là μ=2.10-3 kg/mol. Khối lượng khí thoát ra ngoài là:
9,09.10-5 kg
7,08.10-5 kg
10,7.10-5 kg
8,07.10-5 kg
Chọn D.
Áp dụng phương trình Cla-pê-rôn – Men-đê-lê-ép:
+ Trạng thái 1 (khi chưa tăng nhiệt độ):
Khối lượng m1, p1 = 5.105 Pa, V1 = 4,8 lít, T1 = 287 K
Từ phương trình:
+ Trạng thái 2 (khi đã tăng nhiệt độ):
Khối lượng m2, p2 = p1 = 5.105 Pa, V2 = V1 = 4,8 lít, T2 = 26 + 273 = 287 K.
Từ phương trình:
Khối lượng khí thoát ra ngoài:
Thay số:
Hai bình có thể tích V1=40 lít , V2=10 lít thông với nhau bằng một ống có khóa ban đầu đóng. Khóa này chỉ mở nếu p1 ≥p2+105 Pa;p1, p2 là áp suất khí trong hai bình. Ban đầu bình 1 chứa khí ở áp suất p0=0,9.105 Pa và nhiệt độ T0=300K. Trong bình 2 là chân không. Người ta nung nóng đều hai bình từ T0 đến T0=500K. Tới nhiệt độ nào thì khóa mở? Tính áp suất cuối cùng trong bình 2 ?. Chọn đáp án đúng.
Tm=593 K, p=0,9.105 Pa.
Tm=583 K, p=0,9.105 Pa.
Tm=333 K, p=0,4.105 Pa.
Tm=383 K, p=0,6.105 Pa.
Chọn D.
Khóa mở: p1 = pm = 105 Pa
Đối với bình 1 quá trình diễn ra trước khi K mở là quá trình đẳng tích.
Chênh lệch áp suất hai bên sau khi K mở: ∆p = 105 Pa
Bình 1 ban đầu: p0.V1 = ν.R.T0
Sau khi khóa K mở: (p + ∆p).V1 = ν1.R.T
Ở bình 2 sau khi K mở ta có: p.V2 = ν2.R.T
Mặt khác: ν = ν1 + ν2
Đường biểu diễn nào sau đây không phải là đường biểu diến đẳng quá trình?
Chọn A.
Đồ thị B biểu diễn quá trình đẳng nhiệt: p.V = const.
Đồ thị C biểu diễn quá trình đẳng áp: V/T = const.
Đồ thị D biểu diễn quá trình đẳng tích: p/T = const.
Khi thể tích bình tăng gấp 5 lần, nhiệt độ giảm đi một nửa thì áp suất của một lượng khí chứa trong bình
tăng gấp đôi.
tăng 5 lần.
giảm 10 lần.
không đổi.
Chọn C.
Áp dụng phương trình trạng thái ta có:
Do đó p’ = p/10.
Một xilanh nằm ngang trong có pit-tông. Đáy xilanh ở bên trái chứa một khối khí và pit-tông ở cách đáy một đoạn là 20 cm. Coi nhiệt độ không đổi. Để áp suất khí trong xilanh tăng gấp 4 lần thì phải đẩy pit-tông sang
phải 5 cm.
trái 5 cm.
phải 10 cm.
trái 10 cm.
Chọn D.
Nhiệt độ không đổi nên ta có: p1V1 = p2V2 ⟹ V1 = 4V2 ⟹ ℓ1 = 4ℓ2
⟹ ℓ2 = h/4 = 20/4 = 5 cm.
Vậy phải dịch pit-tông sang trái 15 cm.
Một cốc chứa không khí ở điểu kiện chuẩn được đậy kín bằng một nắp đậy có khối lượng m. Diện tích tiết diện miệng cốc là 5 cm2. Khi đun nóng không khí trong bình lên đến 100°C thì nắp cốc bị đẩy lên vừa hở miệng cốc và không khí nóng thoát ra ngoài. Biết áp suất khí quyển p0=1atm=105 N.m2. Khối lượng m của nắp đậy là
3,66 kg.
4 kg.
6,96 kg.
1,87 kg.
Chọn D.
Khí quyển có p0 = 105 Pa, ở nhiệt độ T0 = 0 + 273 = 273 K.
Áp suất của khí trong cốc ở 100 oC là:
Gọi p1 là áp suất của nắp đậy lên bình ta có:
p = p1 + p0 ⟹ p1 = p – p0 = 0,366.105 N/m2
Một bóng đèn dây tóc chứa khí trơ. Khi đèn sáng, nhiệt độ của bóng đèn là 420°C, áp suất khí trong bóng đèn bằng áp suất khí quyển p0=1 atm. Áp suất khí trong bóng chưa phát sáng ở 25°C là
0,43 atm.
0,55 atm.
2,32 atm.
0,77 atm.
Chọn A.
Quá trình biến đổi là đẳng tích, do đó ta có:
Cho đồ thị biến đổi trạng thái của một khối khí lý tưởng xác định trong hệ tọa độ (V, T), từ trạng thái (1) đến trạng thái (2) (hình vẽ). Đồ thị biểu diễn đúng quá trình biến đổi trạng thái của khối khí này trong hệ tọa độ (p, V) hoặc (p, T) là:
Chọn B.
Quan sát đồ thị biến đổi trạng thái của một khối khí lý tưởng xác định trong hệ tọa độ (V, T), ta thấy đồ thị là 1 đường thẳng có đường kéo đi qua gốc O, nên quá trình biến đổi trạng thái (1) sang (2) là quá trình nén đẳng áp.
→ Trong đồ thị (p, V), đường biểu diễn quá trình đẳng áp từ (1) sang (2) là đoạn thẳng song song với trục OV, với V1 > V2.
Quan sát đồ thị biến đổi trạng thái của một khối khí lý tưởng xác định trong hệ tọa độ (V, T), ta thấy đồ thị là 1 đường thẳng có đường kéo đi qua gốc O, nên quá trình biến đổi trạng thái (1) sang (2) là quá trình nén đẳng áp.
→ Trong đồ thị (p, V), đường biểu diễn quá trình đẳng áp từ (1) sang (2) là đoạn thẳng song song với trục OV, với V1 > V2.
Một khối khí ban đầu có các thông số trạng thái là: p0, V0, T0. Biến đổi đẳng áp đến 2V0 sau đó nén đẳng nhiệt về thể tích ban đầu. Đồ thị diễn tả quá trình biến đổi trên là
Chọn C.
Trong đồ thị (V, T) đường biểu diễn quá trình đẳng áp là đường thẳng có đường kéo dài đi qua gốc O, đường biểu diễn quá trình đẳng nhiệt là đường thẳng song song với trục OV.
Một khí khi đặt ở điều kiện nhiệt độ không đổi thì có sự biến thiên của thể tích theo áp suất như hình V.2. Khi áp suất có giá trị 500 N/m2 thì thể tích khối khí bằng
3,6 m3
4,8 m3
1,2 m3
20 m3
Chọn B.
Áp dụng phương trình trạng thái ta được:
Cho đồ thị biểu diễn sự biến đổi trạng thái của một khối khí lí tưởng trong hệ tọa độ (p, V) như hình V.3. Biết nhiệt độ ban đầu của khí t1=27∘C . Nhiệt độ sau cùng t3 của khí là
900°C
627°C
81°C
300°C
Chọn B.
Từ (1) (2) thể tích không đổi, ta có:
Từ (2) (3) áp suất không đổi, ta có:
Suy ra: t3 = 627 oC.
Đồ thị hình vẽ bên cho biết một chu trình biến đổi trạng thái của một khối khí lí tưởng, được biểu diễn trong hệ tọa độ (V, T). Đồ thị nào dưới đây biểu diễn đúng chu trình biến đổi này trong các hệ tọa độ (p, V).
Chọn A.
Từ đồ thị (V, T) ta có các nhận xét:
Quá trình (1) → (2) là khí giãn nở đẳng áp
(2) → (3) là nén đẳng nhiệt
(3) → (1): đẳng tích, nhiệt độ giảm
Một xi lanh có pit-tông cách nhiệt và nằm ngang, pit-tông ở vị trí chia xilanh thành hai phần bằng nhau, chiều dài của mỗi phần là 20 cm. Mỗi phần chứa một lượng khí như nhau ở 27°C . Muốn pit-tông dịch chuyển 2 cm thì phải đun nóng khí ở một phần lên thêm
33,3°C
66,7°C
54°C
27°C
Chọn B.
Trạng thái đầu của khí ở hai bên xilanh: p1; V1 = s.ℓ; T1 (1)
Đối với phần khí bị nung nóng:
Trạng thái cuối: p2; V2 = S(ℓ + ∆ℓ); T2. (2)
Đối với phần khí không bị nung nóng
Trạng thái cuối: p3 = p2; V3 = S(ℓ - ∆ℓ); T3 = T1 (3)
Vậy muốn pit-tông dịch chuyển 2 cm thì phải đun nóng khí ở một phần lên thêm 66,7oC
Một pit-tông có thể trượt không ma sát dọc theo một xilanh đặt nằm ngang (Hình V.5). Khi nhiệt độ không khí trong xilanh tăng từ t1=30∘C lên t2=55∘C thì thể tích của nó tăng thêm một lượng V=1,2 dm3 . Thể tích ban đầu của không khí ở 30 là.
14,5 dm3
1,44 dm3
2,88 dm3
29 dm3
Chọn A.
Vì pit-tông trượt không ma sát nên áp suất của không khí trong xilanh bằng áp suất khí quyển bên ngoài. Do đó ta có:
