Trắc nghiệm ôn tập Cuối học kì 1 Vật Lí 12 Kết nối tri thức (có đúng sai, trả lời ngắn) có đáp án -Bài 11. Phương trình trạng thái của khí lí tưởng

\[\frac{{{p_1}{V_1}}}{{{T_1}}} = \frac{{{p_2}{V_2}}}{{{T_2}}} \Rightarrow \frac{{{p_1}{V_1}}}{{32 + 273}} = \frac{{48,5{p_1}.\frac{1}{{16}}{V_1}}}{{{t_2} + 273}} \Rightarrow {t_2} = 651,5^\circ C\]. Chọn B.

Sau quá trình biến đổi đẳng tích: \[\frac{{{p_1}}}{{{T_1}}} = \frac{{{p_2}}}{{{T_2}}} \Rightarrow \frac{1}{{327 + 273}} = \frac{{{p_2}}}{{27 + 273}} \Rightarrow {p_2} = 2\,atm\]

Sau quá trình biến đổi đẳng áp: \[\frac{{{V_2}}}{{{T_2}}} = \frac{{{V_3}}}{{{T_3}}} \Rightarrow \frac{5}{{327 + 273}} = \frac{{{V_3}}}{{327 + 120 + 273}} \Rightarrow {V_3} = 6\] lít

Chọn C.

Quá trình 1 – 2 là quá trình dãn đẳng áp vì thể tích tăng.

\[\frac{{{V_1}}}{{{T_1}}} = \frac{{{V_2}}}{{{T_2}}} \Rightarrow \frac{2}{{300}} = \frac{6}{{{T_2}}} \Rightarrow {T_2} = 900K\]

Quá trình 2 – 3 là quá trình nén đẳng nhiệt

\[{p_2}{V_2} = {p_3}{V_3} \Rightarrow 0,5.6 = {p_3}.2 \Rightarrow {p_3} = 1,5\,atm\] (do p1 = p2 = 0,5 atm; V3 = V1 = 2 lít)

Quá trình 3 – 1 là quá trình làm lạnh đẳng tích

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

Quá trình biến đổi từ trạng thái (1) sang trạng thái (2) là quá trình nung nóng đẳng tích.

Quá trình biến đổi từ trạng thái (2) sang trạng thái (3) là nén đẳng nhiệt.

Trạng thái (1) và (3) khối khí có cùng áp suất.

Thể tích khí khối khí ở trạng thái (1) nhỏ hơn ở trạng thái (3) vì áp suất ở trạng thái (1) và (3) như nhau, nhiệt độ ở trạng thái (3) lớn hơn nhiệt độ ở trạng thái 1 nên thể tích ở trạng thái (3) lớn hơn thể tích ở trạng thái (1).

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

Từ phương trình Claperon - Mendeleev: \({\rm{pV}} = \frac{{\rm{m}}}{\mu }{\rm{RT}} \Rightarrow {\rm{V}} = \frac{{\rm{m}}}{\mu }\frac{{{\rm{RT}}}}{{\rm{p}}}\).

Với: \({\rm{m}} = 10\;{\rm{g}};\mu  = 32\;{\rm{g}};{\rm{R}} = 0,082\left( {\frac{{{\rm{atm}}.{\rm{l}}}}{{{\rm{mol}}.{\rm{K}}}}} \right);{\rm{T}} = 288\;{\rm{K}};{\rm{p}} = 738{\rm{mmHg}} = 0,98\;{\rm{atm}}\).

\( \Rightarrow {\rm{V}} = \frac{{10}}{{32}} \cdot \frac{{0,082 \cdot 288}}{{0,98}} = 7,6\) lít.

Đáp án: 7,6 lít.

Gọi m là khối lượng khí đã bơm vào khí cầu.

Từ phương trình Claperon - Mendeleev: ta có: \({\rm{pV}} = \frac{{\rm{m}}}{\mu }{\rm{RT}} \Rightarrow {\rm{m}} = \frac{{\mu {\rm{pV}}}}{{{\rm{RT}}}}.\)

\({\rm{V}} = 328\;{{\rm{m}}^3} = {328.10^3}\ell ;{\rm{T}} = 27 + 273 = 300\;{\rm{K}};{\rm{p}} = 0,9\;{\rm{atm}};\)

\({\rm{R}} = 0,082(\;{\rm{atm}}.\ell /{\rm{mol}}.{\rm{K}});\mu  = 2(\;{\rm{g}}/{\rm{mol}}) \Rightarrow {\rm{m}} = \frac{{2.0,9.328 \cdot {{10}^3}}}{{0,082.300}} = 24000\;{\rm{g}}\)

Thời gian bơm: \({\rm{t}} = \frac{{\rm{m}}}{{2,5}} = \frac{{24000}}{{2,5}} = 9600\;{\rm{s}} = 2\;{\rm{h}}{40^\prime }\) phút.

Đáp án: 2h40 phút.

Trạng thái đầu:                                                   Trạng thái sau:

    p₁ = 1 atm                                                       p₂ = 15 atm

    V₁ = 0,5 lít                                                      V₂ = 0,05 lít

    T₁ = 273 + 47 = 320 K                                           T₂ = ? K

Do lượng khí là không đổi, áp dụng phương trình trạng thái của khí lí tưởng:

\(\frac{{{{\rm{p}}_1}\;{{\rm{V}}_1}}}{{\;{{\rm{T}}_1}}} = \frac{{{{\rm{p}}_2}\;{{\rm{V}}_2}}}{{\;{{\rm{T}}_2}}} \Rightarrow \)\({{\rm{T}}_2} = \frac{{{{\rm{p}}_2}\;{{\rm{V}}_2}\;{{\rm{T}}_1}}}{{{{\rm{p}}_1}\;{{\rm{V}}_1}}} = \frac{{15.0,05.320}}{{1.0,5}} = 480\;{\rm{K}}\). Đáp án: 480 K.