A.Câu hỏi định tính.
1. Viết phương trình trạng thái khí lý tưởng. Suy ra biểu thức của các đẳng quá trình.
2. Quá trình đẳng áp là gì ? Viết hệ thức của sự nở đẳng áp của chất khí.
3. Đường đẳng áp là gì ? Trong hệ tọa độ (V,T) ,đường đẳng áp có dạng gì ?
B.Câu hỏi định lượng.
4. Một xilanh chứa 120 cm3 không khí ở nhiệt độ 270C và áp suất 1,2.105 Pa. Tính áp suất của không khí trong xilanh khi ấn pit-tông nén khí xuống còn 40 cm3 và nhiệt độ tăng lên tới 390C.
5. Một cái bơm chứa 100 cm3 không khí ở nhiệt độ 300C và áp suất 105 Pa. Nhiệt độ không khí trong bơm là bao nhiêu khi không khí bị nén xuống 20 cm3 áp suất tăng lên tới 5.105 Pa ?
6. 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?
7. Ở nhiệt độ 2730C thể tích của 1 lượng khí là 10 lít. Thể tích của lượng khí đó ở 5460C khi áp suất không đổi là bao nhiêu?
8. Một khối khí ở 270C có thể tích 10 lít. Coi áp suất không đổi. Khi thể tích khối khí đó 12 lít thì nhiệt độ của khối khí là bao nhiêu?
9. Một lượng khí đựng trong một xilanh có pit-tông chuyển động được. Lúc đầu, khí có thể tích là 15 lít, nhiệt độ 270C và áp suất 2 atm. Khi pit-tông nén khí đến 12 lít thì áp suất khí tăng lên tới 3,5 atm. Nhiệt độ của khí trong pittông lúc này là bao nhiêu?
10. Một xilanh có pit-tông có thể di chuyển được. Trong xilanh có một lượng khí ở 270C, chiếm thể tích 10 lít ở áp suất 105 Pa. Khi pit-tông nén khí, áp suất của khí tăng lên đến 1,8.105 Pa và thể tích là 6 lít. Tìm nhiêt độ của khí.
11. Trong xilanh của một động cơ đốt trong có 3 lít hỗn hợp khí ở áp suất 105 Pa và nhiệt độ 320K. Pit-tông nén làm cho hỗn hợp khí chỉ còn 0,25 lít và áp suất tăng tới 18.105 Pa. Tính nhiệt độ của hỗn hợp khí nén.
12. Trong xilanh của một động cơ đốt trong có 2,5 dm3 hỗn hợp khí dưới áp suất 1atm và nhiệt độ 570C. Pittông nén xuống làm cho hỗn hợp của thể tích khí chỉ còn 0,25 dm3 và áp suất tăng lên tới 18 atm. Tính nhiệt độ của hỗn hợp khí nén.
13. Trong phòng thí nghiệm, người ta điều chế được 50 lít khí ôxi ở áp suất 2 atm và nhiệt độ 270C. Hỏi thể tích của lượng khí trên ở điều kiện tiêu chuẩn bằng bao nhiêu?
14. 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?
15. Một bình kín dung tích không đổi 50 lít chứa khí Hyđrô ở áp suất 5MPa và nhiệt độ 370C, dùng bình này để bơm bóng bay, mỗi quả bóng bay được bơm đến áp suất 1,05.105Pa, dung tích mỗi quả là 10 lít, nhiệt độ khí nén trong bóng là 120C. Hỏi bình đó bơm được bao nhiêu quả bóng bay?
16. Một bình chứa khí Hyđrô nén có dung tích 20 lít ở nhiệt độ 270C được dùng để bơm khí vào 100 quả bóng, mỗi quả bóng có dung tích 2 lít. Khí trong quả bóng phải có áp suất 1 atm và ở nhiệt độ 170C. Bình chứa khí nén phải có áp suất bằng bao nhiêu?
17. Một máy nén khí, sau mỗi lần nén đưa được 4 lít khí ở 300K và áp suất 105 Pa vào bình chứa khí có thể tích 1,5 m3. Tính áp suất của khí trong bình khi máy nén đã thực hiện 600 lần nén.
Nhiệt độ của khí trong bình là 315 K.
18. Ở 70C và áp suất 760 mmHg thì khối lượng riêng của không khí là 1,26 kg/m3. Nếu tại đó nhiệt độ hạ xuống 30C và áp suất là 630 mmHg thì khối lượng riêng của
không khí bằng bao nhiêu?
19. Một bình bằng thép dung tích 62 lít chứa khí hiđrô ở áp suất 4,5 MPa và nhiệt độ 270C. Dùng bình này bơm được bao nhiêu quả bóng bay, dung tích mỗi quả 8,5 lít, tới áp suất 1,05.105 Pa. Nhiệt độ trong bóng bay là 130C.
20. Cho đồ thị của quá trình biến đổi
khí trên hình vẽ. Gọi tên các quá trình biến đổi khí và chuyển đồ thị sang hệ trục tọa độ (pOT) và (VOT)
21. Cho đồ thị của quá trình biến đổi khí trên hình vẽ. Gọi tên các quá trình biến đổi khí và chuyển đồ thị sang hệ trục tọa độ (pOV) và (VOT)
22. Cho đồ thị của quá trình biến đổi khí trên hình vẽ. Gọi tên các quá trình biến đổi khí và chuyển đồ thị sang hệ trục tọa độ (pOV) và (pOT).
23. Một khối khí lý tưởng thực hiện chu trình như hình vẽ. Cho P1= 2atm, P2= 0,5atm, T1=3000K. Tính T3 và vẽ lại đồ thị trong hệ trục (P,V) và (V,T)
24.Vẽ lại đồ thị sau trong các hệ tọa độ còn lại
25.Sự biến đổi trạng thái của 1 khối khí lí tưởng được mô tả như hình vẽ. V1=3lít ; V3=6lít.
a. Xác định P, V , T của từng trạng thái
b. Vẽ lại đồ thị trên trong các hệ tọa độ (P, V) và (V, T)
26.Cho khí lí tưởng được biến đổi như sau:
a. Cho V1 = 15l; V2 = 8l; p1 = 4atm. Tính p2
b. Cho T1 = 300K. Tính T3
c. Biểu diễn quá trình trên trong hệ tọa độ (p,V); (p,T).
27.Trong một động cơ điezen, khối khí có nhiệt độ ban đầu là 320C được nén để thể tích giảm bằng 1/16 thể tích ban đầu và áp suất tăng bằng 48,5 lần áp suất ban đầu.
Nhiệt độ khối khí sau khi nén sẽ bằng?
28. Trong phòng thí nghiệm, người ta điều chế được 80 cm3 khí hiđrô ở áp suất 750 mmHg ở nhiệt độ 300C.Tính thể tích của lượng khí trên ở điều kiện tiêu chuẩn (áp suất 760 mmHg và nhiệt độ 00C)
29. Tính khối lượng riêng của không khí ở đỉnh núi Phăng-xi- păng cao 3140 m. Biết rằng mỗi khi lên cao 10m thì áp suất khí quyển giảm 1 mmHg và nhiệt độ trên đỉnh núi là 2oC. Khối lượng riêng của không khí ở điều kiện chuẩn (áp suất 760 mmHg và nhiệt độ 0oC) là 1,29 kg.m3.
30.*Một xilanh kín chia làm hai phần bằng nhau bởi một pitong cách nhiệt. Mỗi phần có chiều dài 30 cm chứa một lượng khí giống nhau ở 270C. Nung nóng một phần lên 100c, còn phần kia làm lạnh đi 100C thì pitong dịch chuyển một đoạn là?
P
T
1 2
3
P
V
1 2
3
A Hg B
0 p
T 1
3 2
31.*Một áp kế khí gồm một bình cầu thủy tinh có thể tích 270cm3 gắn với một ống nhỏ AB nằm ngang có tiết diện 0,1cm2. Trong ống có một giọt thủy ngân cách
A 30cm. Tìm khoảng di chuyển của giọt thủy ngân khi nung bình cầu đến 100C.
Coi dung tích bình là không đổi.
32.*Một áp kế gồm một bình cầu thủy tinh có thể tích 270cm3 gắn với ống nhỏ AB nằm ngang có tiết diện 0,1cm2. Trong ống có một giọt thủy ngân. Ở 00C giọt thủy ngân cách A 30cm, hỏi khi nung bình đến 100C thì giọt thủy ngân di chuyển một khoảng bao nhiêu? Coi dung tích của bình không đổi, ống AB đủ dài để giọt thủy ngân không chảy ra ngoài.
33.*Một xilanh đặt thẳng đứng, diện tích tiết diện là S
= 100cm2, chứa không khí ở nhiệt độ t1=270C. Ban đầu xilanh được đậy bằng một pit-tông cách đáy h
= 50 cm. Pittông có thể trượt không ma sát dọc theo mặt trong của xilanh. Đặt lên trên xilanh một vật nặng có trọng lượng P = 500 N. Pit-tông dịch chuyển xuống một đoạn l = 10 cm rồi dừng lại.
Tính nhiệt độ của khí trong xilanh sau khi pit-tông dừng lại. Biết áp suất khí quyển là p0= 105 N/m2. Bỏ qua khối lương của pit-tông.
34.*Một xi lanh kín được chia làm hai phần bằng nhau bởi một pit-tông cách nhiệt. Mỗi phần có chiều dài l0 = 30 cm, chứa một lượng khí giống nhau ở 270C. Nung nóng một phần thêm 100C và
làm lạnh phần kia đi 100C. Hỏi pit-tông di chuyển một đoạn bao nhiêu?
C. Câu hỏi trắc nghiệm:
35.Phương trình nào sau đây áp dụng cho cả ba đẳng quá trình: đẳng áp, đẳng nhiệt, đẳng tích của một khối khí lí tưởng xác định:
A.pV = const B. p/T = const C. V/T = const D. pV/T = const 36.Tích của áp suất p và thể tích V của một khối lượng khí lí tưởng xác định thì:
A.không phụ thuộc vào nhiệt độ B. tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối C.tỉ lệ thuận với nhiệt độ Cenxiut D. tỉ lệ nghịch với nhiệt độ tuyệt đối 37.Hai quá trình biến đổi khí liên tiếp cho như hình vẽ bên.
Mô tả nào sau đây về hai quá trình đó là đúng:
A.Nung nóng đẳng tích sau đó dãn đẳng áp B.Nung nóng đẳng tích sau đó nén đẳng áp C.Nung nóng đẳng áp sau đó dãn đẳng nhiệt D.Nung nóng đẳng áp sau đó nén đẳng nhiệt
55 Pit-tông
Vật nặng
(1) (2)
A B
V p1 p2
38.Cho đồ thị hai đường đẳng áp của cùng một khối khí xác định như hình vẽ. Đáp án nào sau đây đúng:
A.p1 > p2 B. p1<p2 C.p1 = p2 D. p1 ≥ p2
39.Đồ thị nào sau đây không biểu diễn đúng quá trình biến đổi của một khối khí lí tưởng:
40.Cho đồ thị quá trình biến đổi trạng thái của một khối khí như hình vẽ bên. Hãy chỉ ra đâu là nhận xét sai:
A.Đồ thị biểu diễn sự biến thiên của áp suất theo nhiệt độ tuyệt đối khi thể tích không đổi.
B.Đồ thị biểu diễn sự biến thiên của thể tích theo nhiệt độ tuyệt đối khi áp suất không đổi.
C.Đồ thị biểu diễn sự biến thiên của áp suất theo thể tích khi nhiệt độ không đổi.
D.Đồ thị biểu diễn sự biến thiên của nhiệt độ tuyệt đối theo thể tích khi áp suất không đổi.
41.Đồ thị mô tả một chu trình khép kín cho như hình bên. Nếu chuyển đồ thị trên sang hệ trục tọa độ khác thì đáp án nào mô tả tương đương
42.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
43.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. 3,2 C. 2,24 D. 2,85
44.Một bình kín dung tích không đổi 50 lít chứa khí Hyđrô ở áp suất 5MPa và nhiệt độ 370C, dùng bình này để bơm bóng bay, mỗi quả bóng bay được bơm đến áp suất 1,05.105Pa, dung tích mỗi quả là 10 lít, nhiệt độ khí nén trong bóng là 120C.
Hỏi bình đó bơm được bao nhiêu quả bóng bay?
A.200 B. 150 C. 214 D. 188
45.Một khí lí tưởng có thể tích 10 lít ở 270C áp suất 1atm, biến đổi qua hai quá trình:
quá trình đẳng tích áp suất tăng gấp 2 lần; rồi quá trình đẳng áp, thể tích sau cùng là 15 lít. Nhiệt độ sau cùng của khối khí là:
0 V
T 1 3 2
0 p
V 1 3
2
A 0
p
V B
3 0 C
p
V 1 2
3 0 D
V
p
1 2 3
1 2
T2>T1 T2 C
T1 0
p
0 V V
A T p1
p2 p2>p1
0 p
B 1/V T 2
T 1
T2>T
1 T2>T1
T 1 T 2 0
pV
D p
0
A.9000C B. 810C C. 6270C D. 4270C
46.Trong một động cơ điezen, khối khí có nhiệt độ ban đầu là 320C được nén để thể tích giảm bằng 1/16 thể tích ban đầu và áp suất tăng bằng 48,5 lần áp suất ban đầu.
Nhiệt độ khối khí sau khi nén sẽ bằng
A.970C B. 6520C C. 15520C D. 1320C
47.Một bình chứa khí Hyđrô nén có dung tích 20 lít ở nhiệt độ 270C được dùng để bơm khí vào 100 quả bóng, mỗi quả bóng có dung tích 2 lít. Khí trong quả bóng phải có áp suất 1 atm và ở nhiệt độ 170C. Bình chứa khí nén phải có áp suất bằng
A.10atm B. 11atm C. 17atm D. 100atm
48.12g khí chiếm thể tích 4 lít ở 70C. Sau khi nung nóng đẳng áp, khối lượng riêng của khí là 1,2g/lít. Nhiệt độ của khối khí sau khi nung nóng là:
A.3270C B. 3870C C. 4270C D. 17,50C
49.Ở 270C thể tích của một lượng khí là 6 lít. Thể tích của lượng khí đó ở nhiệt độ 2270C khi áp suất không đổi là
A.8 lít B. 10 lít C. 15 lít D. 50 lít
TỔNG HỢP
1. Một lượng khí lí tưởng ở trạng thái 1 có áp suất p1 = 1 atm, thể tích V1 = 10 lít, nhiệt độ 273 K được đun nóng đẳng tích từ trạng thái 1 sang trạng thái 2 có T2 = 546 K.Sau đó dãn đẳng nhiệt từ trạng thái 2 sang trạng thái 3 có áp suất p3.Tiếp tục hạ nhiệt độ đẳng áp từ trạng thái 3 về trạng thái 1.Tìm p2, V2, p3, V3, T3?
2. Một khí lí tưởng có thể tích 10 lít ở 270C áp suất 1atm, biến đổi qua hai quá trình:
quá trình đẳng tích áp suất tăng gấp 2 lần; rồi quá trình đẳng áp, thể tích sau cùng là 15 lít. Nhiệt độ sau cùng của khối khí là?
3. Hai bình cầu chứa hai chất khí khác nhau ở cùng một nhiệt độ được nối thông với nhau bằng một đường ống nhỏ có khóa, Áp suất khí trong hai bình là P1 = 2.105Pa và P2 = 106Pa. Mở khóa nhẹ nhàng để không khí 2 bình được thông với nhau sao cho nhiệt độ được giữ nguyên. Khi cân bằng áp suất ở cả hai bình là 4.105 Pa. Tính tỉ số thể tích của hai bình?
4. Người ta bơm khí ôxi ở đktc vào một bình có thể tích V = 5000l. Sau nửa giờ bình chứa đầy khí oxi ở nhiệt độ 24oC và áp suất 765mmHg. Xác định khối lượng khí bơm vào trong mỗi giây?Biết quá trình bơm khí vào một cách đều đặn và khối lượng riêng của khí oxi ở đktc là 1,43kh/m3.
5. Một bình có dug tích V = 8l, được đậy kín bằng một nắp có khối lượng m = 2kg.
Trong bình chứa không khí ở 100oC và áp suất khí quyển Po = 105Pa. Nếu nhiệt độ trong bình giảm xuống còn 20oC thì:
a. Áp suất trong bình là bao nhiêu?
b. Phải dùng một lực bằng bao nhiêu để mở nắp bình, biết bình đặt thẳng đứng, đường kính của bình là 20cm và gia tốc trọng trường g = 10m/s2
6. Một xi lanh có tiết diện S = 100cm2 được đặt thẳng đứng,chứa một lượng khí ở nhiệt độ 27oC. Nắp xi lanh là một pit tông(khối lượng không đáng kể) cách đáy xi
lanh đoạn h = 50cm và có thể trượt không ma sát dọc theo mặt trong của xi lanh.
Đặt lên trên pít tông một vặt m = 50kg thì pít tông dịch chuyển xuống cách đáy xi lanh đoạn d = 10cm thì dừng lại. Tính nhiệt độ của không khí trong xi lanh khi pít tông dừng lại. Cho biết áp suất khí quyển là Po = 105Pa, lấy g = 10m/s2