Bài tập Chất khí dạng 3

Chuyên đề Chất khí

Bài tập Chất khí dạng 3 thuộc chuyên đề Vật lý 10 do VnDoc biên soạn nhằm hỗ trợ học sinh trong quá trình ôn luyện lý thuyết cũng như nâng cao kết quả học tập môn Lý 10.

Dạng 3: Định luật Sác-lơ

A. Phương pháp & Ví dụ

- Định luật Sác-lơ:

Trong quá trình đẳng tích của một lượng khí nhất định, áp suất tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối:

- Đồ thị đường đẳng tích:

Bài tập vận dụng

Bài 1:Một bình kín chứa khí oxi ở nhiệt độ 20°C và áp suất 10⁵ Pa. Nếu đem bình phơi nắng ở nhiêt độ 40°C thì áp suất trong bình sẽ là bao nhiêu?

Hướng dẫn:

Bài 2: Một săm xe máy được bơm căng không khí ở nhiệt độ 20°C và áp suất 2 atm. Hỏi săm có bị nổ không khi để ngoài nắng nhiệt độ 42°C? Coi sự tăng thể tích của săm là không đáng kể và biết săm chỉ chịu được áp suất tối đa là 2,5 atm.

Hướng dẫn:

Săm không bị nổ.

Bài 3: Một bình thủy tinh kín chịu nhiệt chứa không khí ở điều kiện chuẩn. Nung nóng bình lên tới 200°C. Áp suất không khí trong bình là bao nhiêu? Coi sự nở vì nhiệt của bình là không đáng kể.

Hướng dẫn:

Bài 4: Một chai chứa không khí được nút kín bằng một nút có trọng lượng không đáng kể, tiết diện 2,5cm². Hỏi phải đun nóng không khí trong chai lên tới nhiệt độ tối thiểu bằng bao nhiêu để nút bật ra? Biết lực ma sát giữa nút và chai có độ lớn là 12 N, áp suất ban đầu của không khí trong chai bằng áp suất khí quyển và bằng 9,8.10⁴Pa, nhiệt độ ban đầu của không khí trong chai là -3°C.

Hướng dẫn:

Trước khi nút bật ra, thể tích khí trong chai không đổi và quá trình đun nóng là quá trình đẳng tích. Tại thời điểm nút bật ra, áp lực không khí trong chai tác dụng lên nút phải lớn hơn áp lực của khí quyển và lực ma sát:

Vì quá trình là đẳng tích nên:

Phải đun nóng tới nhiệt độ ít nhất là T₂ = 402 K hoặc t₂ = 129°C.

B. Bài tập trắc nghiệm

Câu 1: Một khối khí lí tưởng nhốt trong bình kín. Tăng nhiệt độ của khối khí từ 100°C lên 200°C thì áp suất trong bình sẽ:

A. có thể tăng hoặc giảm

B. tăng lên hơn 2 lần áp suất cũ

C. tăng lên ít hơn 2 lần áp suất cũ

D. tăng lên đúng bằng 2 lần áp suất cũ

Câu 2: Nhiệt độ không tuyệt đối là nhiệt độ tại đó:

A. nước đông đặc thành đá

B. tất cả các chất khí hóa lỏng

C. tất cả các chất khí hóa rắn

D. chuyển động nhiệt phân tử hầu như dừng lại

Câu 3: Cho đồ thị của áp suất theo nhiệt độ của hai khối khí A và B có thể tích không đổi như hình vẽ. Nhận xét nào sau đây là sai:

A. Hai đường biểu diễn đều cắt trục hoành tại điểm – 273°C

B. Khi t = 0°C, áp suất của khối khí A lớn hơn áp suất của khối khí B

C. Áp suất của khối khí A luôn lớn hơn áp suất của khối khí B tại mọi nhiệt độ

D. Khi tăng nhiệt độ, áp suất của khối khí B tăng nhanh hơn áp suất của khối khí A

Câu 4: Ở 7°C áp suất của một khối khí bằng 0,897 atm. Khi áp suất khối khí này tăng đến 1,75 atm thì nhiệt độ của khối khí này bằng bao nhiêu, coi thể tích khí không đổi:

A. 273°C

B. 273°K

C. 280°C

D. 280°K

Lời giải

Câu 5: Một khối khí ở 7°C đựng trong một bình kín có áp suất 1atm. Đun nóng đẳng tích bình đến nhiệt độ bao nhiêu để khí trong bình có áp suất là 1,5 atm:

A. 40,5°C

B. 420°C

C. 147°C

D. 87°C

Lời giải

Câu 6: Một bóng đèn dây tóc chứa khí trơ ở 27°C và áp suất 0,6 atm. Khi đèn sáng, áp suất không khí trong bình là 1atm và không làm vỡ bóng đèn. Coi dung tích của bóng đèn không đổi, nhiệt độ của khí trong đèn khi cháy sáng là:

A. 500°C

B. 227°C

C. 450°C

D. 380°C

Lời giải

Câu 7: Khi đun nóng đẳng tích một khối khí thêm 1°C thì áp suất khối khí tăng thêm 1/360 áp suất ban đầu. Nhiệt độ ban đầu của khối khí đó là:

A. 87°C

B. 360°C

C. 350°C

D. 361°C

Lời giải

Câu 8: Nếu nhiệt độ khi đèn tắt là 25°C, khi đèn sáng là 323°C thì áp suất khí trơ trong bóng đèn khi sáng tăng lên là:

A. 12,92 lần

B. 10,8 lần

C. 2 lần

D. 1,5 lần

Lời giải

Câu 9: Một bình đầy không khí ở điều kiện tiêu chuẩn( 0°C; 1,013.10⁵Pa) được đậy bằng một vật có khối lượng 2kg. Tiết diện của miệng bình 10cm². Tìm nhiệt độ lớn nhất của không khí trong bình để không khí không đẩy được nắp bình lên và thoát ra ngoài. Biết áp suất khí quyển là p₀ = 10⁵Pa.

A. 323,4°C

B. 121,3°C

C. 115°C

D. 50,4°C

Lời giải

Phía trên nắp đậy chịu áp suất của khí quyển p₀ và áp suất do trọng lực của nắp p_ggây nên, còn phía dưới nắp chịu áp suất của không khí bên trong p₂.

Vậy để không khí không đẩy được nắp bình thì p₂ ≤ p₀ + p_g.

Hay

Theo định luật Sac lơ ta có:

Câu 10: Khi làm nóng một lượng khí đẳng tích thì:

A. Áp suất khí không đổi

B. Số phân tử trong một đơn vị thể tích không đổi

C. Số phân tử khí trong một đơn vị thể tích tăng tỉ lệ thuận với nhiệt độ

D. Số phân tử khí trong một đơn vị thể tích giảm tỉ lệ nghịch với nhiệt độ