Phần I. Câu trắc nghiệm nhiều phương án lựa chọn
Câu 1: Quá trình chất ở thể rắn chuyển sang thể khí
Câu 2: Nhiệt kế có độ nhạy cao nhất
Câu 3: Phương trình trạng thái khí lý tưởng
Câu 4: Định luật Gay-Lussac
Câu 5: Nhiệt hóa hơi riêng
Câu 6: Định luật I nhiệt động lực học
Câu 7: Đẳng quá trình
Câu 8: Phương trình cân bằng nhiệt
Câu 9: Áp suất dưới đáy hồ lớn ??? áp suất trên mặt hồ
Câu 10: Nhiệt độ tăng trong bình kín
Câu 11: Dãn đẳng áp
Câu 12: Nội năng
Câu 13: Nhiệt độ sôi của nước tinh khiết ở áp suất tiêu chuẩn
Câu 14: Tính chất không phải của chất khí
Câu 15: Các thông số trạng thái của một lượng khí xác định
Câu 16: Phương trình cân bằng nhiệt
Câu 17: Phương trình trạng thái khí lý tưởng cho cùng một lượng chất
Câu 18: Cơ chế giải phóng hơi nước bị tắc
Phần I. Câu trắc nghiệm nhiều phương án lựa chọn
Câu 1: Chọn đáp án C
Quá trình chất ở thể rắn chuyển sang thể khí được gọi là sự thăng hoa.
Ví dụ: Iốt từ thể rắn có thể chuyển sang thể khí trực tiếp → Sự thăng hoa.
Câu 2: Chọn đáp án A
Nhiệt kế có độ nhạy cao nhất khi điện trở thay đổi nhiều nhất trong cùng khoảng nhiệt độ.
Nhận xét từ đồ thị:
Tất cả các khoảng đều có độ chênh lệch nhiệt độ 10°C
Trong khoảng -50°C đến -40°C, điện trở thay đổi lớn nhất
Do đó nhiệt kế có độ nhạy cao nhất trong khoảng này
Câu 3: Chọn đáp án D
Áp dụng phương trình trạng thái khí lý tưởng:
p1V1/T1 = p2V2/T2
Với:
p1 = 67.0 atm, T1 = 15 + 273 = 288 K, V1 = 1.00 lít
p2 = 1.0 atm, T2 = 27 + 273 = 300 K
V2 = 69.8 lít ~ 70 lít
Câu 4: Chọn đáp án B
Ban đầu giọt thủy ngân nằm giữa nên p1/p2 = V1/V2 =1 (do cùng dung tích).
Khi tăng gấp đôi nhiệt độ tuyệt đối của cả hai bình:
Áp dụng định luật Gay-Lussac: p/T = const
p’1 = 2p1 và p’2 = 2p2
Tỉ lệ áp suất vẫn không đổi: p’1/p’2 = 1
Do đó giọt thủy ngân nằm yên không chuyển động.
Câu 5: Chọn đáp án B
Nhiệt hóa hơi riêng là nhiệt lượng cần thiết để hóa hơi hoàn toàn 1 kg chất lỏng ở nhiệt độ sôi.
Đơn vị: J/kg
Câu 6: Chọn đáp án C
Theo định luật I nhiệt động lực học:
ΔU = Q + A
Quy ước dấu:
Vật nhận nhiệt lượng → Q > 0
Vật thực hiện công → A nhỏ hơn 0
Câu 7: Chọn đáp án B
Đẳng quá trình là quá trình biến đổi trạng thái trong đó chỉ có hai thông số biến đổi còn một thông số không đổi.
Ví dụ:
Đẳng nhiệt: T = const, p và V thay đổi
Đẳng áp: p = const, T và V thay đổi
Đẳng tích: V = const, p và T thay đổi
Câu 8: Chọn đáp án D
Phương trình cân bằng nhiệt:
Nhiệt lượng vật rắn tỏa ra:
Q1=m1c1(150−50) = 100m1c1 J
Nhiệt lượng nước hấp thụ:
Q2=m2c2(50−10)=40m2c2 J
Cân bằng nhiệt:
Q1 = Q2
100m1c1=40m2c2
m1c1/m2c2 = 40 / 100 = 2/5
Câu 9: Chọn đáp án C
Nhiệt độ không đổi, áp dụng định luật Boyle:
pV=const
Khi thể tích tăng 1,2 lần: V2=1,2V1
p1V1=p2V2 ⇒ p1 = p2 x1,2
Vậy áp suất dưới đáy hồ lớn hơn 1,2 lần áp suất trên mặt hồ.
Câu 10: Chọn đáp án A
Khi nhiệt độ tăng trong bình kín (V = const):
Theo định luật Gay-Lussac: p/T=const
T ↑ ⇒ p ↑
Nguyên nhân: phân tử khí chuyển động nhanh hơn, va chạm mạnh hơn vào thành bình
Câu 11: Chọn đáp án C
Từ đồ thị V-T, đường thẳng đi qua gốc tọa độ → Đẳng áp (p = const)
Từ trạng thái (1) đến (2): V tăng → dãn đẳng áp
Câu 12: Chọn đáp án A
Phát biểu sai: “Nội năng là nhiệt lượng vật nhận được trong quá trình truyền nhiệt”
Sửa lại: Nội năng là tổng động năng và thế năng tương tác giữa các phân tử cấu tạo nên vật. Nội năng khác với nhiệt lượng.
Câu 13: Chọn đáp án B
Nhiệt độ sôi của nước tinh khiết ở áp suất tiêu chuẩn:
T = t + 273 = 100 + 273 = 373 K
Câu 14: Chọn đáp án D
Tính chất không phải của chất khí: Có hình dạng cố định
Chất khí có hình dạng của bình chứa, không có hình dạng riêng cố định.
Câu 15: Chọn đáp án A
Các thông số trạng thái của một lượng khí xác định là: áp suất, nhiệt độ, thể tích
Câu 16: Chọn đáp án A
Phương trình cân bằng nhiệt:
Nhiệt lượng cần để tan chảy đá: Q1 = m1λ=40 × 334 = 13360J
Nhiệt lượng để đá nóng từ 0°C đến t°C: Q2 = 40 × 4.2 × t = 168t J
Nhiệt lượng nước tỏa ra: Q3=200×4.2×(20−t) = 840(20−t) J
Cân bằng nhiệt: Q1+Q2=Q3
13360+168t=840(20−t)
t≈3.4°C
Câu 17: Chọn đáp án C
Áp dụng phương trình trạng thái khí lý tưởng cho cùng một lượng chất:p1V1T1=p2V2T2
Mà ρ=m/V, với khối lượng không đổi:
ρ1/ρ2=V2/V1=p1T2/p2T1≈1.9
Câu 18: Chọn đáp án B
Khi cơ chế giải phóng hơi nước bị tắc:
Không thể xả khí ra ngoài
Theo pV=nRT: với V không đổi, khi tiếp tục đun nóng
T ↑ ⇒ p ↑
Cả nhiệt độ và áp suất sẽ tiếp tục tăng
Phần II. Câu trắc nghiệm đúng sai
Câu 1: Đỉnh Phan-xi-păng
Câu 2: Khí trong xilanh
Câu 3: Lốp xe ô tô
Câu 4: Thí nghiệm xác định nhiệt dung riêng
Phần II. Câu trắc nghiệm đúng sai
Câu 1: Đỉnh Phan-xi-păng
Đề bài: Đỉnh Phan-xi-păng nằm trên dãy núi Hoàng Liên Sơn cao 3147 m so với mặt nước biển. Giả sử mỗi khi lên cao thêm 10,00 m, áp suất khí quyển giảm 1,000 mmHg và nhiệt độ trên đỉnh núi là 10,00°C. Áp suất khí quyển ở mặt nước biển là 760,0 mmHg, khối lượng riêng của không khí ở điều kiện tiêu chuẩn có nhiệt độ 0°C và áp suất 760,0 mmHg là 1,290 kg/m³. Biết 760,0 mmHg = 100,0 kPa, R = 8,31 J/(mol.K)
a) Khối lượng mol của không khí trên đỉnh Phan-xi-păng là 29,27 g/mol → ĐÚNG
Khối lượng mol của không khí không đổi khi lên cao:
M=ρRT/p = 29,27 g/mol
b) Áp suất khí quyển trên đỉnh núi Phan-xi-păng là 445,3 mmHg → ĐÚNG
Áp suất giảm:
Δp=3147/10 × 1=314,7 mmHg
Áp suất trên đỉnh: p=760−314,7=445,3 mmHg
c) Khối lượng riêng của không khí trên đỉnh Phan-xi-păng là 0,7291 kg/m³ → ĐÚNG
Áp dụng phương trình trạng thái:
ρ=pMRT=58592×29,27/(8,31×283)=0,7291 kg/m3
d) Nếu giữ nguyên nhiệt độ của một lượng khí xác định đựng trong một bình kín thì khi di chuyển lượng khí đó từ đỉnh núi xuống mặt đất, áp suất của lượng khí nói trên giảm → SAI
Theo phương trình khí lý tưởng
pV=nRT, với T và V không đổi thì p không đổi.
Câu 2: Khí trong xilanh
Đề bài: Người ta cung cấp nhiệt lượng 20,6 J cho một lượng khí trong xilanh đặt nằm ngang. Lượng khí nở ra đẩy pittông di chuyển đều đi được 4 cm. Cho lực ma sát giữa pittông và xilanh là 15 N.
a) Độ biến thiên nội năng của khí là 20 J → ĐÚNG
Công do chất khí thực hiện:
A=−F×s=−15×0,04=−0,6 J
Áp dụng định luật I nhiệt động lực học:
ΔU=Q+A=20,6+(−0,6)=20 J
b) Quá trình trên khí thực hiện công nên A < 0 → ĐÚNG
Khí thực hiện công đẩy pittông nên A < 0 theo quy ước dấu.
c) Độ lớn của công mà chất khí thực hiện để pittông chuyển động đều là 60 J → SAI
Độ lớn công thực hiện:
∣A∣=F×s=15×0,04=0,6 J
d) Quá trình trên hệ nhận nhiệt lượng nên Q > 0 → ĐÚNG
Hệ nhận nhiệt lượng 20,6 J nên Q = +20,6 J > 0.
Câu 3: Lốp xe ô tô
Đề bài: Một lốp xe ô tô chứa không khí ở nhiệt độ 27,0°C và áp suất là 2,50 atm. Sau đó, người lái xe đậu xe trong garage nóng, khiến nhiệt độ bên trong lốp tăng lên đến 67,0°C. Coi lốp xe chứa khí lý tưởng và có thể tích cố định.
a) Vì thể tích khí trong lốp xe không đổi và coi lốp xe chứa khí lý tưởng nên có thể áp dụng định luật Charles cho quá trình biến đổi trạng thái → SAI
Định luật Charles áp dụng cho quá trình đẳng áp (p = const). Đây là quá trình đẳng tích (V = const), áp dụng định luật Gay-Lussac.
b) Khi người lái xe đậu xe trong garage, áp suất không khí bên trong lốp sẽ tăng thêm lên khoảng 113% → SAI
Áp dụng
p1/T1=p2/T2 : p2/p1=340/300=1,13
Tức là tăng 13%, không phải 113%.
c) Khi người lái xe đậu xe trong garage, áp suất không khí bên trong lốp là 2,83 atm → ĐÚNG
p2=p1 × T2/T1==2,50× 340/300 =2,83 atm
d) Để áp suất trong lốp không thay đổi khi nhiệt độ tăng, người lái xe cần xả bớt một lượng khí khỏi lốp xe → ĐÚNG
Theo pV=nRT, để p không đổi khi T tăng, cần giảm n (xả bớt khí).
Câu 4: Thí nghiệm xác định nhiệt dung riêng
Đề bài: Một nhóm học sinh làm thí nghiệm để xác định nhiệt dung riêng của một mẫu kim loại với các dữ liệu: khối lượng nước 0,225 kg, khối lượng kim loại 0,409 kg, nhiệt độ ban đầu của nước 67,5°C, nhiệt độ cân bằng 56,0°C, nhiệt dung riêng của nước 4180 J/kg.K.
a) Nhiệt dung riêng của mẫu kim loại là 889 J/kg.K → SAI
Nhiệt lượng nước tỏa ra:
Q1 = 0,225×4180×(67,5−56)=10815,75 J
Nhiệt lượng kim loại hấp thụ:
Q2 = 0,409×c2 ×(56−27)=11,861×c2
Cân bằng nhiệt:
Q1=Q2⇒c2=10815,75 / 11,861 ≈ 912 J/kg.K
b) Số chỉ trên nhiệt kế sẽ thay đổi liên tục và chỉ dừng lại khi đạt cân bằng nhiệt → ĐÚNG
Đây là hiện tượng tự nhiên trong quá trình trao đổi nhiệt.
c) Kết quả tính được ở câu a) nhỏ hơn giá trị chính xác do bỏ qua nhiệt lượng trao đổi với môi trường → SAI
Do bỏ qua thất thoát nhiệt ra môi trường, giá trị tính được sẽ lớn hơn giá trị thực.
d) Nếu bỏ qua thất thoát nhiệt với môi trường thì nhiệt lượng nước thu vào bằng với nhiệt lượng mẫu kim loại tỏa ra → SAI
Đây là nguyên lý cân bằng nhiệt cơ bản, luôn đúng trong điều kiện lý tưởng.
Phần III. Câu trắc nghiệm trả lời ngắn
Câu 1: Định luật Boyle
Câu 2: Bình chứa oxygen
Câu 3: Quá trình biến đổi khí Helium
Câu 4: Hóa hơi nước
Câu 5: Độ không tuyệt đối
Câu 6: Cân bằng nhiệt
Phần III. Câu trắc nghiệm trả lời ngắn
Câu 1: Định luật Boyle
Đề bài: Cho một lượng khí lý tưởng xác định ở điều kiện nhiệt độ không thay đổi. Nếu áp suất của lượng khí đó tăng thêm 4×10⁵ Pa thì thể tích giảm đi 2 lít. Nếu áp suất giảm đi 10⁵ Pa thì thể tích tăng thêm 3 lít. Thể tích ban đầu là bao nhiêu lít?
Lời giải:
Vì nhiệt độ không thay đổi, áp dụng định luật Boyle:
pV=const
Gọi trạng thái ban đầu: áp suất p 0 , thể tích V0
Trường hợp 1: Áp suất tăng thêm 4×10⁵ Pa, thể tích giảm 2 lít
(p0+4×10^5)(V0−2)=p0V0
⇒p0=2×10^5V0 − 4×10^5 (1)
Trường hợp 2: Áp suất giảm 10⁵ Pa, thể tích tăng 3 lít
(p0−10^5)(V0+3)=p0V0
⇒p0=(10^5V0+3×10^5)/3 (2)
Từ (1) và (2):
V0 = 2 lít
Đáp án: 2
Câu 2: Bình chứa oxygen
Đề bài: Bình oxygen có thể tích vỏ 8,0 lít, áp suất 150 bar. Thể tích khí nén = thể tích vỏ × áp suất. Người thở với lưu lượng 3,0 lít/phút. Bình có thể sử dụng liên tục trong bao nhiêu giờ?
Lời giải:
Thể tích khí nén trong bình:
V=8,0×150=1200 lít
Thời gian sử dụng:
t=V/lưu lượng=1200/3,0 = 400 phút
Đổi ra giờ: t=400/60=6,67≈6,7 giờ
Đáp án: 6,7
Câu 3: Quá trình biến đổi khí Helium
Đề bài: 20 g khí Helium biến đổi từ trạng thái (1): V₁ = 30,0 lít, p₁ = 5,00 atm đến trạng thái (2): V₂ = 10,0 lít, p₂ = 15,0 atm. Nhiệt độ cao nhất trong quá trình là bao nhiêu K?
Lời giải:
Từ đồ thị p-V, ta có quá trình thẳng từ (1) đến (2):
p=aV+b
Thay tọa độ hai điểm:
Điểm (1):
5=30a+b
Điểm (2):
15=10a+b
Giải hệ:
a=−0,5; b=20
Vậy: p=−0,5V+20
Áp dụng phương trình khí lý tưởng:
pV=nRT=m/M x RT
Với n=20/4=5 mol
T= pV/nR = pV/5R
Để T đạt cực đại, ta cần pV đạt cực đại:
pV=(−0,5V+20)V=−0,5V^2+20V
Đạo hàm: d(pV)/dV = −V+20= 0
⇒V=20 lít
Khi đó: p=−0,5×20+20=10 atm
Tmax = pV/5R=488 K
Đáp án: 488
Câu 4: Hóa hơi nước
Đề bài: 0,50 lít nước ở 30°C biến thành hơi ở 100°C. Tính nhiệt lượng cần thiết (MJ). Cho c = 4200 J/kg.K, ρ = 1,0×10³ kg/m³, L = 2,3×10⁶ J/kg.
Lời giải:
Khối lượng nước: m=ρV=1,0×10^3 ×0,5×10^−3 =0,5 kg
Nhiệt lượng để nước nóng từ 30°C đến 100°C:
Q1 =mcΔt=0,5×4200×(100−30)=147000 J
Nhiệt lượng để hóa hơi ở 100°C:
Q2 =mL=0,5×2,3×10^6 =1150000 J
Tổng nhiệt lượng:
Q=Q1+Q2=147000+1150000=1297000 J = 1,3 MJ
Đáp án: 1,3
Câu 5: Độ không tuyệt đối
Đề bài: “Độ không tuyệt đối” trong thang nhiệt độ Celsius là bao nhiêu °C?
Lời giải:
Độ không tuyệt đối (0 K) tương ứng với nhiệt độ thấp nhất có thể có trong tự nhiên.
Mối quan hệ giữa thang Kelvin và Celsius:
T(K)=t(°C)+273
Khi T=0 K:
0=t+273
⇒t=−273°C
Đáp án: -273
Câu 6: Cân bằng nhiệt
Đề bài: Miếng đồng 0,50 kg nguội từ 89°C xuống 21°C khi thả vào 0,50 kg nước. Nước nóng lên thêm bao nhiêu °C? Cho c_đồng = 380 J/kg.K, c_nước = 4200 J/kg.K.
Lời giải:
Nhiệt lượng đồng tỏa ra:
Q1 =m1c1Δt1 =0,5×380×(89−21)=12920 J
Nhiệt lượng nước hấp thụ:
Q2 =m2c2Δt2 =0,5×4200×Δt2 =2100Δt2
Cân bằng nhiệt:
Q1=Q2
12920=2100Δt2
Δt2=12920/2100 =6,15≈6,2°C
Đáp án: 6,2
TÀI LIỆU LIÊN QUAN
 |  |
 |  |
 |  |
 |  |
 |  |