Phần I. Câu trắc nghiệm nhiều phương án lựa chọn
Câu 1: Quá trình đẳng tích của khí lí tưởng
Câu 2: Xác định nhiệt độ ban đầu
Câu 3: Nguyên nhân tăng áp suất khi tăng nhiệt độ
Câu 4: Đọc nhiệt kế thủy ngân
Câu 5: Công thức chuyển đổi nhiệt độ
Câu 6: Cải thiện thí nghiệm xác định nhiệt hóa hơi riêng
Câu 7: Thông số xác định trạng thái khí
Câu 8: Định nghĩa nội năng
Câu 9: Công thức nhiệt nóng chảy riêng
Câu 10: Chuyển động Brown
Câu 11: Đồ thị quá trình đẳng áp
Câu 12: Nhận biết bộ phận thí nghiệm
Câu 13: Cấu trúc thể rắn
Câu 14: Phân phối khí oxygen
Câu 15: Hiện tượng nút bật ra
Câu 16: Quá trình đẳng áp với thể tích tăng
Câu 17: Hiện tượng không liên quan đến ngưng tụ
Câu 18: Thay đổi áp suất khi V giảm và T tăng
Phần I. Câu trắc nghiệm nhiều phương án lựa chọn
Câu 1: Quá trình đẳng tích của khí lí tưởng
Đề bài: Một khối khí lí tưởng nhốt trong bình kín. Tăng nhiệt độ của khối khí từ 100°C lên 300°C thì áp suất trong bình sẽ
Lời giải:
Đây là quá trình đẳng tích (thể tích không đổi) vì khí được nhốt trong bình kín
Áp dụng định luật Gay-Lussac cho quá trình đẳng tích: P₁/T₁ = P₂/T₂
Chuyển đổi nhiệt độ sang Kelvin:
T₁ = 100 + 273 = 373 K
T₂ = 300 + 273 = 573 K
Tỉ số áp suất: P₂/P₁ = T₂/T₁ = 573/373 ≈ 1,54
Vậy áp suất tăng lên khoảng 1,54 lần, tức là tăng lên ít hơn 3 lần áp suất cũ
Đáp án: A
Câu 2: Xác định nhiệt độ ban đầu
Đề bài: Khi đun nóng đẳng tích một khối khí thêm 1°C thì áp suất khối khí tăng thêm 1/350 áp suất ban đầu
Lời giải:
Quá trình đẳng tích: P/T = const
Khi nhiệt độ tăng 1°C: P₂ = P₁ + P₁/350 = P₁(1 + 1/350)
Áp dụng định luật: P₁/T = P₂/(T+1)
Thay số: P₁/T = P₁(1 + 1/350)/(T+1)
Rút gọn: 1/T = (1 + 1/350)/(T+1)
Giải phương trình: T + 1 = T(1 + 1/350) = T + T/350
Suy ra: 1 = T/350, do đó T = 350 K
Chuyển về độ C: t = 350 – 273 = 77°C
Đáp án: C
Câu 3: Nguyên nhân tăng áp suất khi tăng nhiệt độ
Đề bài: Xét một khối khí chứa trong bình kín. Khi nhiệt độ tăng, áp suất khối khí trong bình tăng lên là do
Lời giải:
Khi nhiệt độ tăng, động năng trung bình của các phân tử khí tăng
Các phân tử chuyển động nhanh hơn, va chạm vào thành bình với tần suất cao hơn và mạnh hơn
Điều này làm tăng lực tác dụng lên đơn vị diện tích thành bình, tức là tăng áp suất
Số lượng phân tử không thay đổi vì bình kín
Đáp án: B
Câu 4: Đọc nhiệt kế thủy ngân
Đề bài: Một thước cm được đặt dọc theo nhiệt kế thủy ngân chưa được chia vạch. Trên nhiệt kế chỉ đánh dấu điểm đóng băng và điểm sôi của nước
Lời giải:
Khoảng cách từ điểm đóng băng (0°C) đến điểm sôi (100°C) tương ứng với 12 – 1 = 11 cm trên thước
Vị trí hiện tại của thủy ngân là 6,8 cm từ điểm đóng băng
Nhiệt độ tương ứng: t = (6,8 – 1)/(12 – 1) × 100°C = 5,8/11 × 100°C ≈ 53°C
Giá trị gần nhất là 54°C
Đáp án: A
Câu 5: Công thức chuyển đổi nhiệt độ
Đề bài: Công thức chuyển đổi nhiệt độ từ thang Celsius sang thang Kelvin
Lời giải:
Công thức chuẩn: T(K) = t(°C) + 273
Đây là công thức đúng để chuyển từ độ Celsius sang Kelvin
Đáp án: B
Câu 6: Cải thiện thí nghiệm xác định nhiệt hóa hơi riêng
Đề bài: Trong thí nghiệm xác định nhiệt hoá hơi riêng của nước, để hạn chế sai số thì có thể thực hiện phương án nào
Lời giải:
Công thức nhiệt hóa hơi riêng: L = Pt/Δm
Để giảm sai số, cần kiểm tra hiệu điện thế đặt vào ấm đun để hoạt động đúng công suất
Tăng khối lượng nước có thể kéo dài thời gian thí nghiệm, làm mất nhiệt ra môi trường nhiều hơn
Đáp án: B
Câu 7: Thông số xác định trạng thái khí
Đề bài: Tập hợp ba thông số nào xác định trạng thái của một lượng khí xác định
Lời giải:
Ba thông số cơ bản xác định trạng thái của khí lí tưởng là: áp suất (P), nhiệt độ (T), và thể tích (V)
Đây là ba đại lượng trong phương trình trạng thái khí lí tưởng PV = nRT
Đáp án: A
Câu 8: Định nghĩa nội năng
Đề bài: Nội năng của một vật là
Lời giải:
Nội năng là tổng động năng và thế năng của các phân tử cấu tạo nên vật
Nội năng bao gồm động năng chuyển động nhiệt của các phân tử và thế năng tương tác giữa chúng
Đây không phải là cơ năng tổng thể của vật
Đáp án: B
Câu 9: Công thức nhiệt nóng chảy riêng
Đề bài: Nhiệt nóng chảy riêng λ của chất được tính theo công thức nào
Lời giải:
Nhiệt nóng chảy riêng λ là nhiệt lượng cần thiết để làm nóng chảy hoàn toàn 1 kg chất ở nhiệt độ nóng chảy
Công thức: λ = Q/m, trong đó Q là nhiệt lượng cần thiết, m là khối lượng
Đáp án: C
Câu 10: Chuyển động Brown
Đề bài: Nhà thực vật học Brown đã quan sát chuyển động hỗn loạn của loại hạt nào
Lời giải:
Chuyển động Brown được quan sát đầu tiên bởi Robert Brown trên hạt phấn hoa
Đây là chuyển động hỗn loạn, không ngừng của các hạt nhỏ do va chạm với các phân tử của chất lỏng
Đáp án: A
Câu 11: Đồ thị quá trình đẳng áp
Đề bài: Đồ thị nào không phù hợp với quá trình đẳng áp
Lời giải:
Quá trình đẳng áp có áp suất không đổi (P = const)
Hình c biểu diễn đường đẳng tích (V = const), không phải đẳng áp
Các đồ thị khác đều phù hợp với quá trình đẳng áp
Đáp án: A
Câu 12: Nhận biết bộ phận thí nghiệm
Đề bài: Trong thí nghiệm khảo sát mối liên hệ giữa thể tích và áp suất của khí, xác định tên gọi các bộ phận
Lời giải:
Bộ phận số (1) là áp kế để đo áp suất
Bộ phận số (2) là xi lanh chứa khí
Bộ phận số (3) là piston
Bộ phận số (4) là tay quay
Bộ phận số (5) là van xả
Đáp án: D
Câu 13: Cấu trúc thể rắn
Đề bài: Hình nào mô tả cấu trúc của thể rắn
Lời giải:
Thể rắn có các phân tử sắp xếp gần nhau và có trật tự
Các phân tử chỉ dao động quanh vị trí cân bằng, không chuyển động tịnh tiến
Hình 2 mô tả đúng đặc điểm này của thể rắn
Đáp án: C
Câu 14: Phân phối khí oxygen
Đề bài: Một bình khí oxygen 20 lít, áp suất 30 atm được phân phối vào các lọ 5 lít với áp suất cuối 2 atm
Lời giải:
Áp dụng định luật Boyle-Mariotte: PV = const
Thể tích khí ban đầu (quy về áp suất 2 atm): V₀ = (30 × 20)/2 = 300 lít
Thể tích bình ban đầu: 20 lít
Thể tích các lọ cần phân phối: 300 – 20 = 280 lít
Số lọ 5 lít cần thiết: 280/5 = 56 lọ
Đáp án: B
Câu 15: Hiện tượng nút bật ra
Đề bài: Thực hiện thí nghiệm hơ nóng khối khí trong ống nghiệm có nút đậy kín, nút bị đẩy bật ra do
Lời giải:
Khi đun nóng, nhiệt độ của khối khí tăng
Nội năng của khối khí tăng lên do nhiệt độ tăng
Áp suất tăng theo định luật Gay-Lussac, đẩy nút bật ra
Đáp án: C
Câu 16: Quá trình đẳng áp với thể tích tăng
Đề bài: Trong quá trình đẳng áp, khí tăng nhiệt độ 95°C thì thể tích tăng thêm 15%
Lời giải:
Quá trình đẳng áp: V/T = const
V₂ = 1,15V₁ (thể tích tăng 15%)
T₂ = T₁ + 95
Áp dụng: V₁/T₁ = V₂/T₂ = 1,15V₁/(T₁ + 95)
Rút gọn: 1/T₁ = 1,15/(T₁ + 95)
Giải: T₁ + 95 = 1,15T₁
T₁ = 95/0,15 = 320 K = 47°C
Đáp án: A
Câu 17: Hiện tượng không liên quan đến ngưng tụ
Đề bài: Nội dung nào không liên quan đến hiện tượng ngưng tụ
Lời giải:
Ngưng tụ là quá trình chuyển từ thể khí sang thể lỏng
Quần áo khô nhanh dưới ánh nắng là hiện tượng bay hơi (lỏng → khí)
Các hiện tượng khác đều là ngưng tụ: hơi nước tạo giọt trên chai lạnh, sương mù, giọt nước trên kính
Đáp án: A
Câu 18: Thay đổi áp suất khi V giảm và T tăng
Đề bài: Cho khối khí lí tưởng, khi thể tích giảm và nhiệt độ tăng thì áp suất sẽ
Lời giải:
Từ phương trình trạng thái: PV = nRT → P = nRT/V
Khi V↓ và T↑ thì P = (const × T↑)/V↓
Cả hai yếu tố đều làm tăng áp suất
Vậy áp suất chắc chắn tăng
Đáp án: D
Phần II. Câu trắc nghiệm đúng sai
Câu 1: Cọ xát miếng sắt trên đá mài
Câu 2: Lốp xe ô tô trong garage nóng
Câu 3: Đường đẳng nhiệt
Câu 4: Hai quá trình biến đổi trạng thái liên tiếp
Phần II. Câu trắc nghiệm đúng sai
Câu 1: Cọ xát miếng sắt trên đá mài
Đề bài: Một người cọ xát một miếng sắt dẹp có khối lượng 250g trên một tấm đá mài. Sau một khoảng thời gian, miếng sắt nóng thêm 15°C. Biết nhiệt dung riêng của sắt là 460J/kg.K, nhiệt nóng chảy riêng của sắt là 1811J/kg. Giả sử rằng 60% công đó được dùng để làm nóng miếng sắt.
a) Nhiệt lượng cần cung cấp để làm nhiệt độ miếng sắt tăng lên 1K là 460J
Phân tích: Đây là câu SAI.
Lời giải:
Khối lượng miếng sắt: m = 250g = 0,25kg
Nhiệt dung riêng của sắt: c = 460J/kg.K
Nhiệt lượng cần cung cấp để làm tăng nhiệt độ miếng sắt 1K:
Q = mcΔt = 0,25 × 460 × 1 = 115J
Kết luận: Cần 115J chứ không phải 460J như phát biểu.
b) Nhiệt lượng cần cung cấp để 1kg sắt nóng chảy hoàn toàn tại nhiệt độ nóng chảy là 1811J
Phân tích: Đây là câu ĐÚNG.
Lời giải:
Nhiệt nóng chảy riêng của sắt: λ = 1811J/kg
Theo định nghĩa, nhiệt nóng chảy riêng là nhiệt lượng cần thiết để làm nóng chảy hoàn toàn 1kg chất ở nhiệt độ nóng chảy
Vậy Q = λ × m = 1811 × 1 = 1811J
c) Miếng sắt nhận được công để làm tăng nội năng
Phân tích: Đây là câu ĐÚNG.
Lời giải:
Khi cọ xát, công ma sát được chuyển hóa thành nội năng của miếng sắt
Nội năng tăng thể hiện qua sự tăng nhiệt độ của miếng sắt
Đây là ví dụ điển hình về sự chuyển hóa từ cơ năng sang nội năng
d) Công mà người kia đã thực hiện để mài tấm sắt là 1725J
Phân tích: Đây là câu SAI.
Lời giải:
Nhiệt lượng miếng sắt nhận được: Q = mcΔt = 0,25 × 460 × 15 = 1725J
Theo đề bài, chỉ có 60% công được dùng để làm nóng miếng sắt
Vậy công thực hiện: A = Q/0,6 = 1725/0,6 = 2875J
Kết luận: Công thực hiện là 2875J chứ không phải 1725J.
Câu 2: Lốp xe ô tô trong garage nóng
Đề bài: Một lốp xe ô tô chứa không khí ở nhiệt độ 27°C và áp suất 2,50atm. Sau đó, người lái xe đậu xe trong garage nóng, khiến nhiệt độ bên trong lốp tăng lên đến 67°C. Coi lốp xe chứa khí lý tưởng và có thể tích cố định. Phạm vi áp suất lốp an toàn là từ 2,4atm đến 3,0atm.
a) Để áp suất trong lốp không thay đổi khi nhiệt độ tăng, người lái xe cần xả bớt một lượng khí khỏi lốp xe
Phân tích: Đây là câu ĐÚNG.
Lời giải:
Khi nhiệt độ tăng mà thể tích không đổi, áp suất sẽ tăng theo định luật Gay-Lussac
Để giữ áp suất không đổi khi nhiệt độ tăng, cần giảm lượng khí (giảm số mol)
Việc xả bớt khí sẽ giảm áp suất, bù trừ cho sự tăng áp suất do nhiệt độ tăng
b) Có thể áp dụng định luật Charles cho quá trình biến đổi trạng thái của khí trong lốp xe
Phân tích: Đây là câu SAI.
Lời giải:
Định luật Charles áp dụng cho quá trình đẳng áp (P = const): V/T = const
Trong bài này, thể tích lốp xe cố định (V = const), đây là quá trình đẳng tích
Quá trình đẳng tích tuân theo định luật Gay-Lussac: P/T = const
c) Khi người lái xe đậu xe trong garage, áp suất không khí bên trong lốp là 2,89atm
Phân tích: Đây là câu SAI.
Lời giải:
Áp dụng định luật Gay-Lussac cho quá trình đẳng tích:
P₁/T₁ = P₂/T₂
Chuyển đổi nhiệt độ: T₁ = 27 + 273 = 300K, T₂ = 67 + 273 = 340K
Tính áp suất cuối: P₂ = P₁ × T₂/T₁ = 2,50 × 340/300 = 2,83atm
Kết luận: Áp suất là 2,83atm chứ không phải 2,89atm.
d) Thực tế khi nhiệt độ tăng thì thể tích lốp xe tăng tối đa 1%. Nhiệt độ tối đa lốp xe có thể chịu được là 90,6°C để áp suất trong phạm vi an toàn
Phân tích: Đây là câu ĐÚNG.
Lời giải:
Áp suất tối đa an toàn: 3,0atm
Khi thể tích tăng 1%: V₂ = 1,01V₁
Áp dụng phương trình trạng thái: P₁V₁/T₁ = P₂V₂/T₂
2,5 × V₁/300 = 3,0 × 1,01V₁/T₂
Giải được: T₂ = 363,6K = 90,6°C
Câu 3: Đường đẳng nhiệt
Đề bài: Đường cong (1) và (2) là các đường đẳng nhiệt biểu diễn liên hệ giữa áp suất p và thể tích V của một lượng khí xác định ở nhiệt độ T₁ và T₂ tương ứng.
a) Đường cong trên có dạng hyperbol
Phân tích: Đây là câu ĐÚNG.
Lời giải:
Đường đẳng nhiệt tuân theo định luật Boyle-Mariotte: PV = const
Phương trình này có dạng y = k/x (với y = P, x = V, k = const)
Đây chính là phương trình của đường hyperbol
b) Khi nhiệt độ không đổi, liên hệ giữa áp suất và thể tích tuân theo định luật Charles
Phân tích: Đây là câu SAI.
Lời giải:
Định luật Charles áp dụng cho quá trình đẳng áp: V/T = const
Khi nhiệt độ không đổi (T = const), ta có quá trình đẳng nhiệt
Quá trình đẳng nhiệt tuân theo định luật Boyle-Mariotte: PV = const
c) P₁V₁ < P₂V₂
Phân tích: Đây là câu ĐÚNG.
Lời giải:
Theo định luật khí lý tưởng: PV = nRT
Với cùng lượng khí (n = const): PV ∝ T
Do đường (1) ở phía trên đường (2), nên T₁ > T₂
Vậy P₁V₁ = nRT₁ > P₂V₂ = nRT₂
d) Nhiệt độ của khí được giữ không đổi là T₁, đang có áp suất P₁. Ta tăng áp suất thêm một lượng 0,5P₁ thì thể tích của khí thay đổi một lượng 2 lít thì V₁ = 6 lít
Phân tích: Đây là câu ĐÚNG.
Lời giải:
Áp suất ban đầu: P₁, thể tích: V₁
Áp suất sau: P₂ = P₁ + 0,5P₁ = 1,5P₁, thể tích: V₂ = V₁ – 2
Áp dụng định luật Boyle: P₁V₁ = P₂V₂
P₁ × V₁ = 1,5P₁ × (V₁ – 2)
V₁ = 1,5(V₁ – 2) = 1,5V₁ – 3
Giải được: V₁ = 6 lít
Câu 4: Hai quá trình biến đổi trạng thái liên tiếp
Đề bài: Một khối khí xác định thực hiện hai đẳng quá trình biến đổi trạng thái liên tiếp. Biết t₁ = 387°C.
a) Khối khí giãn nở đẳng nhiệt từ trạng thái (1) sang trạng thái (2), sau đó nén đẳng áp từ trạng thái (2) sang trạng thái (3)
Phân tích: Đây là câu ĐÚNG.
Lời giải:
Từ (1) → (2): áp suất giảm từ 3,6atm xuống 1,5atm, thể tích tăng từ 2L lên 4,8L
Kiểm tra: P₁V₁ = 3,6 × 2 = 7,2 và P₂V₂ = 1,5 × 4,8 = 7,2 → PV = const (đẳng nhiệt)
Từ (2) → (3): áp suất không đổi ở 1,5atm, thể tích giảm từ 4,8L xuống 2L → đẳng áp
b) Sau khi biến đổi từ trạng thái (1) sang trạng thái (2), áp suất của khối khí tăng lên 2,4 lần
Phân tích: Đây là câu SAI.
Lời giải:
Áp suất tại trạng thái (1): P₁ = 3,6atm
Áp suất tại trạng thái (2): P₂ = 1,5atm
Tỉ số: P₂/P₁ = 1,5/3,6 = 5/12 ≈ 0,42
Áp suất giảm chứ không tăng
c) Tỉ số nhiệt độ tuyệt đối của trạng thái (1) và (3) là 2,4
Phân tích: Đây là câu ĐÚNG.
Lời giải:
T₁ = 387 + 273 = 660K
Áp dụng phương trình trạng thái: P₁V₁/T₁ = P₃V₃/T₃
(3,6 × 2)/660 = (1,5 × 2)/T₃
T₃ = (1,5 × 2 × 660)/(3,6 × 2) = 275K
Tỉ số: T₁/T₃ = 660/275 = 2,4
d) Nhiệt độ của khối khí ở trạng thái (3) là 275°C
Phân tích: Đây là câu SAI.
Lời giải:
Từ tính toán ở câu c: T₃ = 275K
Chuyển sang độ Celsius: t₃ = 275 – 273 = 2°C
Vậy nhiệt độ ở trạng thái (3) là 2°C chứ không phải 275°C
Phần III. Câu trắc nghiệm trả lời ngắn
Câu 1: Bình cầu thủy tinh và ống khí
Câu 2: Nhiệt độ Celsius và nhiệt độ tuyệt đối
Câu 3: Ống tiêm bơm khí vào lọ thuốc
Câu 4: Biến thiên nội năng của khối khí
Câu 5: Nhiệt nóng chảy riêng của nước đá
Câu 6: Bóng thám không
Phần III. Câu trắc nghiệm trả lời ngắn
Câu 1: Bình cầu thủy tinh và ống khí
Đề bài: Một bình cầu thủy tinh có thể tích 45 cm³ chứa khí lí tưởng được nối với một ống khí hình trụ tiết diện 0,1 cm² một đầu được chặn bởi giọt thủy ngân. Ở nhiệt độ 20°C chiều dài cột khí trong ống là l = 10cm. Biết rằng áp suất khí quyển là không đổi. Khi nhiệt độ tăng thêm 6°C thì giọt thủy ngân trong ống đã dịch chuyển bao nhiêu cm?
Lời giải:
Phân tích bài toán:
Thể tích bình cầu: V₀ = 45 cm³
Tiết diện ống: S = 0,1 cm²
Chiều dài cột khí ban đầu: l₁ = 10 cm
Nhiệt độ ban đầu: T₁ = 20 + 273 = 293 K
Nhiệt độ sau: T₂ = 26 + 273 = 299 K
Áp suất không đổi (quá trình đẳng áp)
Giải:
Thể tích khí ban đầu: V₁ = V₀ + S × l₁ = 45 + 0,1 × 10 = 46 cm³
Đây là quá trình đẳng áp, áp dụng định luật Charles:
V₁/T₁ = V₂/T₂
Thể tích khí sau khi tăng nhiệt độ:
V₂ = V₁ × T₂/T₁ = 46 × 299/293 = 46,94 cm³
Chiều dài cột khí mới:
l₂ = (V₂ – V₀)/S = (46,94 – 45)/0,1 = 19,4 cm
Độ dịch chuyển của giọt thủy ngân:
Δl = l₂ – l₁ = 19,4 – 10 = 9,4 cm
Đáp án: 9,4 cm
Câu 2: Nhiệt độ Celsius và nhiệt độ tuyệt đối
Đề bài: Ở bao nhiêu °C thì số đọc trong thang Celsius bằng một nửa nhiệt độ tuyệt đối của nó?
Lời giải:
Phân tích: Gọi nhiệt độ cần tìm là t (°C)
Nhiệt độ tuyệt đối tương ứng: T = t + 273 (K)
Theo đề bài: t = T/2
Giải:
Thay T = t + 273 vào phương trình:
t = (t + 273)/2
2t = t + 273
t = 273°C
Kiểm tra:
Nhiệt độ Celsius: t = 273°C
Nhiệt độ tuyệt đối: T = 273 + 273 = 546 K
Thật vậy: 273 = 546/2 ✓
Đáp án: 273°C
Câu 3: Ống tiêm bơm khí vào lọ thuốc
Đề bài: Để thuận tiện rút thuốc từ lọ thuốc kín, y tá thường sử dụng ống tiêm để bơm một lượng nhỏ khí vào lọ thuốc. Một chai thuốc có thể tích 0,8 ml và chứa 0,5ml thuốc, áp suất của khí trong lọ là 10⁵ Pa. Một lượng khí trong ống tiêm có tiết diện 0,3cm², dài 0,5cm và áp suất 10⁵ Pa được y tá bơm vào lọ thuốc. Biết nhiệt độ bên trong và bên ngoài lọ thuốc bằng nhau và không thay đổi. Áp suất của lượng khí mới trong lọ thuốc là x × 10⁵ Pa. Tìm giá trị của x?
Lời giải:
Phân tích:
Thể tích lọ thuốc: V_lọ = 0,8 ml
Thể tích thuốc: V_thuốc = 0,5 ml
Thể tích khí ban đầu trong lọ: V₁ = 0,8 – 0,5 = 0,3 ml
Áp suất khí ban đầu: p₁ = 10⁵ Pa
Thể tích khí trong ống tiêm: V₂ = 0,3 × 0,5 = 0,15 cm³ = 0,15 ml
Áp suất khí trong ống tiêm: p₂ = 10⁵ Pa
Giải:
Sau khi bơm khí từ ống tiêm vào lọ thuốc, tổng lượng khí sẽ nén trong thể tích V₁ = 0,3 ml.
Áp dụng định luật Boyle-Mariotte cho quá trình đẳng nhiệt:
p₁V₁ + p₂V₂ = p × V₁
Trong đó p là áp suất khí mới trong lọ.
Thay số:
10⁵ × 0,3 + 10⁵ × 0,15 = p × 0,3
10⁵ × (0,3 + 0,15) = p × 0,3
10⁵ × 0,45 = p × 0,3
p = (10⁵ × 0,45)/0,3 = 1,5 × 10⁵ Pa
Vậy x = 1,5
Đáp án: 1,5
Câu 4: Biến thiên nội năng của khối khí
Đề bài: Một khối khí được chứa trong xi lanh nhận 250 J năng lượng nhiệt. Sau đó, nó giải phóng 90 J năng lượng nhiệt đồng thời thực hiện một công 60 J. Nội năng của khối khí biến thiên một lượng bao nhiêu J?
Lời giải:
Phân tích:
Nhiệt lượng nhận vào: Q₁ = +250 J
Nhiệt lượng giải phóng: Q₂ = -90 J
Công mà khí thực hiện: A = +60 J
Giải:
Nhiệt lượng tổng cộng mà khối khí nhận được:
Q = Q₁ + Q₂ = 250 + (-90) = 160 J
Áp dụng nguyên lý I nhiệt động lực học:
ΔU = Q – A
Trong đó:
ΔU: biến thiên nội năng
Q: nhiệt lượng khối khí nhận được
A: công mà khối khí thực hiện
Thay số:
ΔU = 160 – 60 = 100 J
Đáp án: 100 J
Câu 5: Nhiệt nóng chảy riêng của nước đá
Đề bài: Một cục nước đá có khối lượng 500 g đang ở nhiệt độ 0°C. Nhiệt lượng cần cung cấp để làm tan chảy hoàn toàn cục nước đá này ở nhiệt độ 0°C là 1,67×10⁵ J. Nhiệt nóng chảy riêng của nước đá là x×10⁵ J/kg. Tìm giá trị của x?
Lời giải:
Phân tích:
Khối lượng nước đá: m = 500 g = 0,5 kg
Nhiệt lượng cần cung cấp: Q = 1,67×10⁵ J
Nhiệt nóng chảy riêng: λ = x×10⁵ J/kg
Giải:
Công thức tính nhiệt lượng cần thiết để làm nóng chảy hoàn toàn một chất:
Q = λ × m
Trong đó:
Q: nhiệt lượng cần thiết
λ: nhiệt nóng chảy riêng
m: khối lượng
Từ công thức trên:
λ = Q/m = (1,67×10⁵)/0,5 = 3,34×10⁵ J/kg
So sánh với λ = x×10⁵ J/kg, ta có:
x = 3,34
Đáp án: 3,34
Câu 6: Bóng thám không
Đề bài: Bóng thám không (hình cầu) có thể tăng bán kính lên tới 11 m khi bay ở tầng khí quyển có áp suất 0,3×10⁵ Pa và nhiệt độ 200 K. Hỏi bán kính của bóng khi vừa bơm xong phải bằng bao nhiêu m? Biết bóng được bơm ở áp suất 1,02×10⁵ Pa và nhiệt độ 300 K.
Lời giải:
Phân tích:
Trạng thái 1 (khi bơm): p₁ = 1,02×10⁵ Pa, T₁ = 300 K, R₁ = ?
Trạng thái 2 (khi bay): p₂ = 0,3×10⁵ Pa, T₂ = 200 K, R₂ = 11 m
Giải:
Thể tích của bóng cầu: V = (4/3)πR³
Áp dụng phương trình trạng thái khí lí tưởng:
p₁V₁/T₁ = p₂V₂/T₂
Thay V₁ = (4/3)πR₁³ và V₂ = (4/3)πR₂³:
p₁ × (4/3)πR₁³/T₁ = p₂ × (4/3)πR₂³/T₂
Rút gọn (4/3)π ở hai vế:
p₁R₁³/T₁ = p₂R₂³/T₂
Giải tìm R₁:
R₁³ = (p₂R₂³T₁)/(p₁T₂)
Thay số:
R₁³ = (0,3×10⁵ × 11³ × 300)/(1,02×10⁵ × 200)
R₁³ = (0,3 × 1331 × 300)/(1,02 × 200)
R₁³ = 119790/204 = 587,2
R₁ = ∛587,2 ≈ 8,37 m
Đáp án: 8,37 m
TÀI LIỆU LIÊN QUAN
 |  |
 |  |
 |  |
 |  |
 |  |