PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI KHÍ LÍ TƯỞNG CHO CÁC BÀI TẬP CƠ BẢN
1. PHƯƠNG PHÁP GIẢI
Áp dụng phương trình sau:
\(\frac{{{p}_{1}}{{V}_{1}}}{{{T}_{1}}}=\frac{{{p}_{2}}{{V}_{2}}}{{{T}_{2}}}\Rightarrow \frac{pV}{T}=\cos t\)
Trong đó:
p1: áp suất khối khí ở trạng thái ban đầu
p2: áp suất khối khí ở trạng thái sau cùng
V1: thể tích khối khí ở trạng thái ban đầu
V2: thể tích khối khí ở trạng thái sau cùng
T1: nhiệt độ khối khí ở trạng thái ban đầu
T2: nhiệt độ khối khí ở trạng thái sau cùng
2. VÍ DỤ MINH HỌA
Trong phòng thí nghiệm, người ta điều chế được 40 cm3 khí hiđrô ở áp suất 750 mmHg và nhiệt độ 270C. Tính thể tích của lượng khí trên ở nhiệt độ 270C. Tính thể tích của lượng khí trên ở điều kiện chuẩn (áp suất 760mmHg và nhiệt độ 00C ).
Giải
- Trạng thái 1: p1 = 750 mmHg; T1 = 273 + 27 = 300K; V1 = 40 cm3
- Trạng thái 2: P0 = 760 mmHg; T0 = 0 + 273 = 273K; V0 = ?
Áp dụng phương trình trạng thái của khí lí tưởng:
\(\begin{array}{l}
\frac{{{p_0}{V_0}}}{{{T_0}}} = \frac{{{p_1}{V_1}}}{{{T_1}}}\\
\Rightarrow {V_0} = \frac{{{p_1}{V_1}{T_0}}}{{{p_0}{T_1}}} = \frac{{750.40.273}}{{760.300}} = 36\left( {c{m^3}} \right)
\end{array}\)
3. BÀI TẬP VẬN DỤNG
Câu 1. Nén 10 lít khí ở nhiệt độ 270C để thể tích của nó giảm chỉ còn 4 lít, quá trình nén nhanh nên nhiệt độ tăng đến 600C. Áp suất khí đã tăng bao nhiêu lần?
A. 2,78.
B. 2,24.
C. 2,85.
D. 3,2.
Câu 2. Một lượng khí có thể tích 200 cm3 ở nhiệt độ 160C và áp suất 740 mmHg. Thể tích của lượng khí này ở điều kiện chuẩn là
A. V0= 18,4 cm3.
B. V0= 1,84 m3.
C. V0= 184 cm3.
D. V0 = 1,02 m3.
Câu 3. Ở thời kì nén của một động cơ đốt trong 4 kì, nhiệt độ của hỗn hợp khí tăng từ 470C đến 3670C, còn thể tích của khí giảm từ 1,8 lít đến 0,3 lít. Áp suất của khí lúc bắt đầu nén là 100kPa. Coi hỗn hợp khí như chất khí thuần nhất, áp suất cuối thời kì nén là
A. 1,5.106Pa.
B. 1,2.106Pa.
C. 1,8.106Pa.
D. 2,4.106Pa.
Câu 4. Trong phòng thí nghiệm người ta điều chế được 40cm3 khí ôxi ở áp suất 750mmHg, nhiệt độ 270C. Khi áp suất là 1500mmHg, nhiệt độ 150K thì thể tích của lượng khí đó là
A.10 lít.
B. 0,01 lít.
C. 16 lít.
D. 0,16 lít.
Câu 5. Trong một động cơ điêzen, khối khí có nhiệt độ ban đầu là 6270C được nén để thể tích giảm bằng 1/3 thể tích ban đầu và áp suất tăng 20% so với áp suất ban đầu. Nhiệt độ của khối khí sau khi nén bằng
A. 3600C.
B. 870C.
C. 2670C.
D. 2510C.
Câu 6. Một phòng kích thước 8m x 5m x 4m. Ban đầu không khí trong phòng ở điều kiện chuẩn. Sau đó nhiệt độ không khí tăng lên tới 100C, trong khi áp suất là 78 cmHg. Thể tích không khí đã ra khỏi phòng xấp xỉ bằng
A. 1,58 m3.
B. 161,60 m3.
C. 0 m3.
D. 1,6 m3.
Câu 7. Một bình cầu dung tích 20 lít chứa ôxi ở nhiệt độ 160C và áp suất 100 atm. Tính thể tích của lượng khí này ở điều kiện chuẩn?. Tại sao kết quả tìm được chỉ là gần đúng?
A.1889(lít) vì áp suất quá lớn.
B. 1889(lít) vì áp suất nhỏ.
C. 34125 (lít) vì áp suất quá lớn.
D. 34125 (lít) vì áp suất nhỏ.
Câu 8. Một bóng thám được chế tạo để có thể tăng bán kính lên tới 10 m bay ở tầng khí quyển có áp suất 0,03 atm và nhiệt độ 200K. Biết bóng được bơm khí ở áp suất 1 atm và nhiệt độ 300K, bán kính của bóng khi bơm bằng
A.2,12m.
B. 2,71m.
C. 3,56m.
D. 1,78m.
Câu 9. Biết khối lượng riêng của không khí ở \(0{}^{0}C\) và áp suất \({{1,01.10}^{5}}Pa\)là \(1,29\left( \text{kg/}{{\text{m}}^{3}} \right)\).Khối lượng riêng của không khí ở \(100{}^{0}C\) và áp suất \({{2.10}^{5}}Pa\) bằng
A.\(1,87\left( \text{kg/}{{\text{m}}^{3}} \right)\).(đáp án)
B.\(1,85\left( \text{kg/}{{\text{m}}^{3}} \right)\).
C.\(3,49\left( \text{kg/}{{\text{m}}^{3}} \right)\).
D.\(6,97\left( \text{kg/}{{\text{m}}^{3}} \right)\).
Câu 10. Trong một động cơ điêzen, khối khí có nhiệt độ ban đầu là 32 0C được nén để thể tích giảm bằng 1/16 thể tích ban đầu và áp suất tăng 48,5 lần áp suất ban đầu. Nhiệt độ khối khí sau khi nén có giá trị là
A. 97 0C.
B. 652 0C.
C. 1552 0C.
D. 132 0C.
...
---(Nội dung tiếp theo của tài liệu, các em vui lòng xem tại online hoặc tải về)---
Trên đây là trích dẫn một phần nội dung Tài liệu Vận dụng Phương trình trạng thái khí lí tưởng giải các bài tập cơ bản môn Vật Lý 10 năm 2021. Để xem thêm nhiều tài liệu hữu ích khác, các em đăng nhập vào trang Chúng tôi để tải tài liệu về máy tính.
Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập.
Chúc các em học tốt!
