Giải Lý 10 SGK nâng cao Chương 6 Bài 47 Phương trình trạng thái của khí lí tưởng. Định luật Gay Luy - xác

Đối với một lượng khí xác định, quá trình nào sau đây là đẳng áp?

A. Nhiệt độ không đổi, thể tích tăng.

B. Nhiệt độ không đổi, thể tích giảm.

C. Nhiệt độ tăng, thể tích tăng tỉ lệ thuận với nhiệt độ.

D. Nhiệt độ giảm, thể tích tăng tỉ lệ nghịch với nhiệt độ.

Hướng dẫn giải:

Quá trình đẳng áp: p = hằng số 

Suy ra V/T = hằng số 

⇒ V tăng tỉ lệ thuận với nhiệt độ khi nhiệt độ tăng.

Chọn đáp án C.

Nén 10l khí ở nhiệt độ 27℃ để cho thể tích của nó chỉ còn 4l, vì nén nhanh khí bị nóng lên đến 60℃. Hỏi áp suất của khí tăng lên bao nhiêu lần? (có thể đối chiếu với bài tập 3 ở bài định luật Boilo-Mariot)

Hướng dẫn giải:

Trạng thái 1: 

\(\begin{array}{l} {V_1} = 10l\\ {T_1} = 27 + 273 = 300(K);\\ {p_1} = ? \end{array}\)${\mathrm{}}_{}$

Trạng thái 2:${\mathrm{}}_{}$

\(\begin{array}{l} {V_2} = 4l;\\ {T_2} = 60 + 273 = 333(K);\\ {p_2} = ? \end{array}\)

Phương trình trạng thái :

\(\begin{array}{l} \frac{{{p_1}.{V_1}}}{{{T_1}}} = \frac{{{p_2}.{V_2}}}{{{T_2}}}\\ \Rightarrow \frac{{{p_2}}}{{{p_1}}} = \frac{{{V_1}}}{{{V_2}}}.\frac{{{T_2}}}{{{T_1}}} = \frac{{10}}{4}.\frac{{333}}{{300}} \approx 2,78 \end{array}\)$\mathrm{}$

Vậy, áp suất tăng 2,78 lần .

Một bình bằng thép dung tích 50l chứa khí hiđro ở áp suất 5 Mpa và nhiệt độ 37^oC. Dùng bình này bơm được bao nhiêu quả bóng bay, dung tích mỗi quả 10 l, áp suất mỗi quả 1,05.10⁵ Pa? Nhiệt độ trong bóng bay là 12^oC.

Hướng dẫn giải:

Trạng thái 1: 

\(\begin{array}{l} {V_1} = 50l;\\ {T_2} = 37 + 273 = 310(K)\\ {p_1} = 5MPa = {50.10^5}Pa \end{array}\)

Trạng thái 2:${\mathrm{}}_{}$

\(\begin{array}{l} {V_2} = 10n + 50\\ {T_2} = 12 + 273 = 285(k);\\ {p_2} = 1,{05.10^5}(Pa) \end{array}\)

Phương trình trạng thái :

\(\begin{array}{l} \frac{{{p_{1.}}{V_1}}}{{{T_1}}} = \frac{{{p_2}.{V_2}}}{{{T_2}}}\\ \Leftrightarrow \frac{{{{50.10}^5}.50}}{{310}} = \frac{{1,{{05.10}^5}(10n + 50)}}{{285}}\\ \Rightarrow n = 214 \end{array}\)

Vậy, số bóng bay bơm được n=214 (quả)

Một mol khí ở áp suất 2atm và nhiệt độ 30℃ thì chiếm một thể tích là bao nhiêu?

Hướng dẫn giải:

Trạng thái tiêu chuẩn của 1 mol khí :

\(\begin{array}{l} {V_0} = 22,4(l)\\ {T_0} = 273(K);\\ {p_0} = 1(atm) \end{array}\)

Trạng thái khác:

\(\begin{array}{l} V = ?\\ T = 30 + 273 = 303K;\\ p = 2(atm) \end{array}\)

Phương trình trạng thái :

\(\begin{array}{l} \frac{{{p_0}.{V_0}}}{{{T_0}}} = \frac{{pV}}{T}\\ \Rightarrow V = \frac{{{p_0}.{V_0}.T}}{{p.{T_0}}} = \frac{{1.22,4.303}}{{2.273}} = 12,4(l) \end{array}\)

Trên đây là nội dung hướng dẫn giải chi tiết bài tập SGK nâng cao môn Vật lý 10 Chương 6 Bài 47 Phương trình trạng thái của khí lí tưởng. Định luật Gay Luy - xác được trình bày rõ ràng, cụ thể với phương pháp ngắn gọn và khoa học. Hy vọng rằng đây sẽ là tài liệu hữu ích giúp các em học sinh lớp 10 học tập thật tốt!