Trong quá trình đẳng áp, nhiệt độ không đổi, tích của áp suất và thể tích của một khối lượng khí xác định là một hằng số.. Ttong quá trình đẳng tích, ở nhiệt độ không đổi, tích của áp[r]
Trang 1ÔN TẬP CHƯƠNG V VẬT LÍ 10 Đợt 2: ( Từ ngày 6/4/2020 đến 11/4/2020)
§29 QUÁ TRÌNH ĐẲNG NHIỆT ĐỊNH LUẬT BÔI LƠ –MA RI ỐT
I KIẾN THỨC:
1 Phát biểu định luật Bôi-Lơ Ma-Ri-ốt
Trong quá trình đẳng nhiệt của một lượng khí nhất định,áp suất tỉ lệ nghịch với
thể tích
Biểu thức :
Trong đó: p là áp suất (mmHg, bar, atm, Pa, N/m2 )
V là thể tích ( 1 lít = 1 dm3, m3, cm3, mm3 )
Ví dụ : 1 atm = 1 bar = 760 mmHg = 105 Pa = 105 N/m2
1 m3 = 103 dm3 = 103 lít = 106 cm3 = 109 mm3
* Chú ý : Nếu gọi p1 , V1 là áp suất và thể tích của một lượng khí ở trạng thái 1
p2 , V2 là áp suất và thể tích của một lượng khí ở trạng thái 2 Thì theo định luật Bôi-lơMa-ri-ốt ta có:
suất 1 atm Người ta nén đẳng nhiệt khí tới áp suất 4 atm Tính thể tích của khí nén Coi nhiệt độ không đổi
HƯỚNG DẪN:
Ở trạng thái 1 : p1 = 1 atm, V1 = 10 lít
Ở trạng thái 2 : p2 = 4 atm, V2 = ?
Á dụng định luật Bôilơ MMariốt: p1V1 = p2V2
Suy ra : V2 = p1V1/p2 =1.10/4 = 2,5 lít
3 Đường đẳng nhiệt:
II BÀI TẬP:
1 Một xilanh chứa 200 cm3 khí ở áp suất 2.105 Pa Pittông nén khí trong xilanh xuống còn 100 cm3 Tính áp suất khí trong xilanh lúc này Coi nhiệt độ không đổi
ĐS : 4.10 5 Pa
2 Một khối khí có thể tích 50 lít, ở áp suất 105 Pa Nén khối khí với nhiệt độ không đổi sao cho áp suất tăng lên 2.105 Pa thì thể tích của khối khí đó là:
ĐS 25 lít
3 Nén khí đẳng nhiệt từ thể tích 10 lít đến thể tích 4 lít thì áp suất của khí tăng bao
nhiêu lần?
ĐS: Tăng 2,5 lần.
1
p V
hay pV =
p 1 V 1 = p 2 V 2
2 2 1
1
p V V p
Trang 24 Dưới áp suất 10000 N/mmột lượng khí có thể tích là 10 lít Thể tích của lượng
khí đó dưới áp suất 50000 N/mlà bao nhiêu ?
ĐS: 2 lít
5 Một xilanh chứa 150 cm3 khí ở áp suất 2.105 Pa Pit-tông nén khí trong xilanh
xuống còn 100 cm3 Tính áp suất của khí trong xi-lanh lúc này, coi nhiệt độ như
không đổi ĐS:3.10 5 Pa.
6 Một bình có dung tích 10 lít chứa một chất khí dưới áp suất 30 atm.Coi nhịet độ
của khí không đổi vá áp suất của khí quyển lá 1 atm Nếu mở nút bình thì thể tích của chất khí là bao nhiêu?
ĐS : 300 lít
7 Khí được nén đẳng nhiệt từ thể tích 20 lít xuống thể tích 15 lít, áp suất khí tăng
thêm 0,6 at Tìm áp suất ban đầu của khí?
ĐS: 1,8 at (p 2 = p 1 + 0,6)
8 Dưới áp suất 105 Pa một lượng khí có thể tích là 2,5 lít Ở áp suất 1,25.105 Pa,
lượng khí này có thể tích là bao nhiêu?
ĐS : 2lít
9 Một khối khí được nhốt trong một xilanh và pittông ở áp suất 1,5.105 Pa Nén
pittông để thể tích còn 1/3 thể tích ban đầu (nén đẳng nhiệt) Áp suất của khối khí trong bình lúc này là bao nhiêu?
ĐS : 45.10 4 Pa (V 2 = 1/3 V 1 )
10 Một khối khí có thể tích 10 lít ở áp suất 105 Pa Hỏi khi áp suất giảm còn 1/3 lần
áp suất ban đầu thì thể tích của lượng khí là bao nhiêu ?(biết nhiệt độ không đổi)
ĐS: 30 lít ( p 2 =
1
3p 1 )
11 Bơm không khí có áp suất p=1 at vào một quả bóng có dung tích bóng không đổi
là V = 2,5 lít Mỗi lần bơm ta đưa được 125 cmkhông khí vào trong quả bóng đó Biết rằng trước khi bơm bóng chứa không khí ở áp suất 1at và nhiệt độ không đổi Sau khi bơm 12 lần, áp suất bên trong quả bóng là bao nhiêu?
( 1,6 atm )
12 Một lượng khí có thể tích 10 lít và áp suất 1 atm Người ta nén đẳng nhiệt khí tới
áp suất 4 atm Tính thể tích của khí nén Coi nhiệt độ không đổi
ĐS: 2,5 lít
13 Dưới áp suất 105 Pa một lượng khí có thể tích 10 lít Tính thể tích của lượng khí
đó ở áp suất 5.105 Pa, coi nhiệt độ như không đổi
ĐS: 2 lít
14 Khí được nén đẳng nhiệt từ thể tích 10 lít đến 6 lít, áp suất khí đạt từ p1 đến 0,75
atm Tính p1?
ĐS: 0,45 atm
15 Một lượng khí có thể tích 6 lít, áp suất 1,5 p0 atm Được nén đẳng nhiệt lúc nay thể tích còn 4 lít áp suất khí tăng thêm 0,75 atm Áp suất ban đầu của khí là bao
nhiêu? ĐS: 1 atm
Trang 316 Khí được nén đẳng nhiệt từ thể tích 10 lít đến 6 lít, áp suất khí tăng thêm 0,75 atm Tính áp
III BÀI TẬP TRĂC NGHIỆM:
1 Phát biểu nào sao đây là đúng với nội dung định luật Bôilơ-Mariốt ?
A Trong quá trình đẳng áp, nhiệt độ không đổi, tích của áp suất và thể tích của một khối lượng khí xác định là một hằng số
B Ttong quá trình đẳng tích, ở nhiệt độ không đổi, tích của áp suất và thể tích của một lượng khí xác định là một hằng số
C Trong quá trình đẳng nhiệt của một lượng khí nhất định áp suất tỉ lệ nghịch với thể tích
D Trong quá trình đẳng nhiệt của một lượng khí nhất định áp suất tỉ lệ thuận với thể tích
2 Hệ thức nào sau đây phù hợp với định luật Bôi-lơMa-ri-ốt?
A p1V1 = p2V2 B C p V D
3 Biểu thức p1V1 = p2V2 biểu diễn quá trình biến đổi trạng thái nào?
A Đẳng áp B Đẳng tích C Đẳng nhiệt D Đẳng áp và đẳng nhiệt
4 Công thức nào sau đây liên quan đến qúa trình đẳng nhiệt?
A
p
T = hằng số B pV = hằng số C
p
V = hằng số D
V
T = hằng số
5 Trong hê toạ độ (p, V) đường đẳng nhiệt có dạng là:
A đường parabol B đường thẳng đi qua gốc toạ độ
C đường hyperbol D đường thẳng nếu kéo dài qua gốc toạ độ
6 Biểu thức nào sau đây không phù hợp với quá trình đẳng nhiệt ?
§30 QUÁ TRÌNH ĐẲNG TÍCH ĐỊNH LUẬT SÁC LƠ
I KIẾN THỨC:
1 Phát biểu định luật SÁC-LƠ
Trong quá trình đẳng tích của một lượng khí nhất định,áp suất tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt
đối
Trong đó : p là áp suất (mmHg, bar, atm, Pa, N/m2 )
T = (273 + t) là nhiệt độ tuyệt đối (K)
Ví dụ : 1 atm = 1 bar = 760 mmHg = 105 Pa = 105 N/m2
t = 270C T = 273 + 27 = 300 K
* Chú ý : Nếu gọi p1 , T1 là áp suất và nhiệt độ tuyệt đối của một lượng khí ở trạng thái 1
p2 , T2 là áp suất và nhiệt độ tuyệt đối của một lượng khí ở trạng thái 2
Thì theo định luật SÁC-LƠ ta có :
2 VÍ DỤ : Khí trong bình kín có nhiệt độ 350 K và áp suất 40 atm
p
T =
1
p
Trang 4HƯỚNG DẪN
ở trạng thái 1 : p1 = 40 atm, T1 = 350 K
ở trạng thái 2 : p2 = 1,2p1 , T2 = ?
áp dụng định luật Sáclơ : p1/T1 = p2/T2
Suy ra : T2 = p2T1/p1 = 1,2T1 = 420 K
3 Đường đẳng tích:
II BÀI TẬP:
1 Một bóng đèn dây tóc chứa khí trơ ở 270C và dưới áp suất 0,6 atm(dung tích của bóng đèn không đổi) Khi đèn cháy sáng, áp suất trong đèn là 1 atm và không làm vỡ bóng đèn, lúc đó nhiệt độ khí trong đèn nhận giá trị nào sau đây ĐS: 227 0 C
2 Một bánh xe máy được bơm căng không khí ở nhiệt độ 200C và áp suất 2 atm Khi để ngoài nắng nhiệt độ 420C, thì áp suất khí trong bánh bằng bao nhiêu? Coi thể tích không đổi
ĐS: 2,15 atm
3 Biết áp suất của một lượng khí hyđro 00C là 700 mmHg Nếu thể tích của khí được giử không đổi thì áp suất của lượng đó ở 300C sẽ là bao nhiêu? ĐS : 777mmHg
4 Một bình được nạp khí ở nhiệt độ 330C dưới áp suất 3.105 Pa Sau đó bình được chuyển đến một nơi có nhiệt độ 370C thì áp suất của bình là bao nhiêu? ĐS: 3,039215.10 5 Pa
5 Tính áp suất của một lượng khí ở 300C, biết áp suất ở 00C là 1,2.105 Pa và thể tích khí không đổi ĐS: 1,33.10 5 Pa
6 Một bình chứa một lượng khí ở nhiệt độ 300C và áp suất 1,32.105 Pa, để áp suất tăng gấp đôi thì ta phải tăng nhiệt độ là bao nhiêu? ĐS: 606 K
7 Một khối khí được nhốt trong bình kín có thể tích không đổi ở áp suất 105 Pa và nhiệt độ
300K Nếu tăng nhiệt độ khối khí đến 450K thì áp suất khối khí là bao nhiêu? ĐS: 1,5.10 5 Pa
8 Một bình chứa khí ở 300 K và áp suất 2.105 Pa, khi tăng nhiệt độ lên gấp đôi thì áp suất trong bình là bao nhiêu? ĐS : 4.10 5 Pa
9 Khí trong bình kín có nhiệt độ là bao nhiêu? Nếu nung nóng nó lên thêm 70K thì áp suất
tăng lên 1,2 lần Biết thể tích không đổi ĐS : 350K ( p 2 = 1,2p 1 ; T 2 = T 1
+ 70 )
10 Khí trong bình kín có nhiệt độ là bao nhiêu ? Nếu nung nóng nó lên tới 420K thì áp suất
tăng lên 1,5 lần Biết thể tích không đổi ĐS: 280K
11.Một bình chứa khí ở nhiệt độ 270C và áp suất 40 atm Tính nhiệt độ của chất khí khi áp suất tăng thêm 10 atm Biết thể tích không đổi ĐS : 375K (P 2 = P 1 + 10)
12 Một bình chứa khí ở nhiệt độ 270C và áp suất 40 atm Tính nhiệt độ của chất khí khi áp suất
13 Một bình chứa khí ở nhiệt độ 270C và áp suất 4atm Tính nhiệt độ của chất khí khi áp suất tăng lên gấp đôi.Biết thể tích không đổi ĐS :600k
14 Khi nung nóng đẳng tích một khối khí thêm 30K thì áp suất khí tăng thêm 1/60 áp suất ban
15 Một bình khí ở nhiệt độ 270C có áp suất 20 kPa Giữ nguyên thể tích và tăng áp suất đến 30kPa thì nhiệt độ là bao nhiêu? ĐS: 450K
Trang 516 Một bình được nạp khí ở nhiệt độ 330C dưới áp suất 300 (kPa) Sau đó bình được
chuyển đến một nơi có nhiệt độ 370C thì áp suất của bình là bao nhiêu?
ĐS: 303,92 kPa.
§31 PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI CỦA KHÍ LÍ TƯỞNG
I KIẾN THỨC:
1 Phương trình trạng thái của khí lí tưởng(phương trình Cla-pê-rôn)
Ta có :
1 1 1
p V
1
T
Trong đó: p1 , V1, T1 là áp suất, thể tích và nhiệt độ tuyệt đối của một lượng khí ở trạng thái 1
p2 , V2, T2 là áp suất, thể tích và nhiệt độ tuyệt đối của một lượng khí ở trạng thái 2
2 Định luật Gay-Luy-Xắc:
Trong quá trình đẳng áp của một lượng khí nhất định,thể tích tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối
1
V
Trong đó : V1 , T1 là ,thể tích và nhiệt độ tuyệt đối của một lượng khí ở trạng thái 1
V2 , T2 là thể tích và nhiệt độ tuyệt đối của một lượng khí ở trạng thái 2
3 Ví dụ:
1 Một quả bóng lớn có thể tích 300 lít ở nhiệt độ 270 C và áp suất 105 Pa trên mặt đất Bóng được thả ra và bay lên đến độ cao mà ở đó áp suất chỉ còn 0,5.105 Pa và nhiệt độ lúc này là
70C Tính thể tích của quả bóng ở độ cao đó
HƯỚNG DẪN
Trạng thái 1: p1 = 105 Pa; V1 = 300 lít ; T1 = 273 + 27 = 300K
Trạng thái 2: p2 = 0,5 Pa; V2 = ? ; T2 = 273 + 7 = 280K
Áp dụng phương trình trạng thái của khí lí tưởng:
1 1 1
p V
2 2 2
p V T
Suy ra V2=
1 1 2
1 2
p V T
T p == 560 lít
2 Ở nhiệt độ 2730C thể tích của một lượng khí là 12 lít Khi áp suất khí không đổi và nhiệt độ
là 5460C thì thể tích lượng khí đó là bao nhiêu ?
Hướng dẫn
Trạng thái 1: T1 = 273+273 = 546K ; V1 = 12 l
Trạng thái 2: T2 = 273 + 546 = 819K ; V2 = ?
Áp dụng định luật Gay-Luy-Xắc:
2
12.819
18 ( ) 546
II.BÀI TẬP:
Câu 1 : Trong phòng thí nghiệm, người ta điều chế được 40 cm3 khí hidrô ở áp suất 750 mmHg
và nhiệt độ 270C Tính thể tích của lượng khí ở điều kiện chuẩn ( áp suất 760 mmHg và nhiệt độ
00C )
Trang 6Câu 2: Cho 1 lượng khí H2 không đổi ở trạng thái ban đầu có các thông số như sau: 40 cm3, 750 mmHg và nhiệt độ 270C Nếu sang trạng thái khác áp suất tăng thêm 10 mmHg và nhiệt độ giảm chỉ còn 00C thì thể tích ứng với trạng thái này là bao nhiêu? ĐS : 35.9 cm 3
Câu 3: Trong phòng thí nghiệm người ta điều chế 20 cm3 Khí hydro ở áp suất 750 mmHg và nhiệt độ ở 270C Hỏi thể tích của lượng khí trên ở áp suất 720 mmHg và nhiệt độ 170C là bao nhiêu?
Câu 4: Ở nhiệt độ 200C thể tích của một lượng khí là 30 lít Tính thể tích của lượng khí đó ở
Bài 5: Một lượng khí đựng trong một xilanh có pit-tông chuyển động được Các thông số trạng
thái của lượng khí này là: 2 atm, 15 lít, 300 K Khi pit-tông nén khí, áp suất của khí tăng lên tới 3,5 atm, thể tích giảm còn 12 lít Xác định nhiệt độ () của khí khi nén ĐS : 420 K
Câu 6: Trong xi lanh của một động cơ có chứa một lượng khí ở nhiệt độ 40 0C và áp suất 0,6
atm
a Sau khi bị nén, thể tích của khí giảm đi 4 lần và áp suất tăng lên đến 5 atm Tính nhiệt
độ của khí ở cuối quá trình nén
b Người ta tăng nhiệt độ của khí lên đến 250 0C và giữ cố định pittông thì áp suất của khí
Câu 7: Ở nhiệt độ 2730C thể tích của một lượng khí là 10 lít Thể tích của lượng khí đó ở 5460C khi áp suất khí không đổi là bao nhiêu? ĐS : 15 lít
Câu 8 Một bình kín có thể tích là 10 (l) ở nhiệt độ 270C, nung nóng bình đến nhiệt độ 300C
Để cho áp suất của lượng khí trong bình không đổi thì thể tích của bình phải bằng bao nhiêu?
ĐS : 10,1 (l)
Câu 9: Chất khí trong xilanh của một động cơ nhiệt có áp suất 0,8 atm và nhiệt độ 500C Sau khi bị nén thể tích của khí giảm đi 5 lần và áp suất tăng lên tới 7 atm.Tính nhiệt độ của khí ở