Bài tập Chất khí dạng 2

Định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt

Chuyên đề Chất khí

VnDoc mời các bạn cùng tham khảo Bài tập Chất khí dạng 2 thuộc chuyên đề Vật lý 10 nhằm hỗ trợ học sinh trong quá trình học tập Lý 10 đạt kết quả cao.

Bạn cần đăng ký tài khoản VnDoc Pro để Kiểm tra kết quả làm bài và Tải bài về! Tìm hiểu thêm

Mua VnDoc PRO
chỉ từ 79.000đ

1
Hệ thức nào sau đây là hệ thức của định luật Boyle-Marriot?
- A. p₁.V₂ = p₂.V₁.
- B. pV = const.
- C. p/V = const.
- D. V/p = connst.
2
Một xilanh chứa 150 cm³ khí ở 2.10⁵ Pa. Pit-tông nén khí trong xilanh xuống còn 100 cm³. Nếu coi nhiệt độ không đổi thì áp suất trong xilanh bằng:
- A. 2.10⁵ Pa.
- B. 3.10⁵ Pa.
- C. 4.10⁵ Pa.
- D. 5.10⁵ Pa.
Áp dụng định luật Bôi lơ – Mariot ta có:
3
Một khối khí lí tưởng xác định có áp suất 1 atm được làm tăng áp suất lên 4 atm ở nhiệt độ không đổi thì thể tích biến đổi một lượng là 3 lít. Thể tích ban đầu của khối khí là:
- A. 4 lít.
- B. 8 lít.
- C. 12 lít.
- D. 16 lít.
Theo đề bài ta có: V₁ - V₂ = 3. (1)
Áp dụng định luật Bôi lơ – Mariot ta được:
p₁. V₁ = p₂.V₂⇔ V₁ = 4V₂. (2)
Từ (1) và (2) ta suy ra: V₁ = 4 lít, V₂ = 1 lít.
4
Trong hệ tọa độ (p,T), đường biểu diễn nào sau đây là đường đẳng nhiệt?
- A. Đường hypebol.
- B. Đường thẳng kéo dài qua gốc tọa độ.
- C. Đường thẳng không đi qua gốc tọa độ.
- D. Đường thẳng cắt trục p tại điểm p = p_o.
5
Một khối khí lí tưởng chuyển từ trạng thái 1 (6 atm, 4l, 270K) sang trạng thái 2 (p, 3l, 270K). Giá trị của p là:
- A. 8 atm.
- B. 2 atm.
- C. 4,5 atm.
- D. 5 atm.
6
Nếu áp suất của một lượng khí lí tưởng tăng 2.10⁵ Pa thì thể tích biến đổi 3 lít. Nếu áp suất của lượng khí đó tăng 5.10⁵ Pa thì thể tích biến đổi 5 lít. Biết nhiệt độ không đổi, áp suất và thể tích ban đầu của khí là:
- A. 2.10⁵ Pa, 8 lít.
- B. 4.10⁵ Pa, 12 lít.
- C. 4.10⁵ Pa, 9 lít.
- D. 2.10⁵ Pa, 12 lít.
Gọi thể tích và áp suất của lượng khí ban đầu là V₀ và p₀.
Áp dụng định luật Bôi lơ – Mariot cho 2 TH ta được hệ:
Giải 2 phương trình ta tìm được: p_o = 4.10⁵ Pa và V_o = 9 lít.
7
Đặc điểm nào sau đây không phải đặc điểm của quá trình đẳng nhiệt?
- A. Nhiệt độ khối khí tăng thì áp suất tăng.
- B. Nhiệt độ của khối khí không đổi.
- C. Khi áp suất tăng thì thể tích khối khí giảm.
- D. Khi thể tích khối khí tăng thì áp suất giảm.
8
Khi một lượng khí dãn đẳng nhiệt thì số phân tử khí trong một đơn vị thể tích sẽ:
- A. Giảm, tỉ lệ thuận với áp suất.
- B. Tăng, không tỉ lệ với áp suất.
- C. Không thay đổi.
- D. Tăng, tỉ lệ nghịch với áp suất.
9
Trong hệ tọa độ (V,T), đường đẳng nhiệt là:
- A. Đường thẳng có phương qua O.
- B. Đường thẳng vuông góc trục V.
- C. Đường thằng vuông góc trục T.
- D. Đường hypebol.
10
Trong hệ tọa độ (p,T), đường đẳng nhiệt là:
- A. Đường thẳng có phương qua O.
- B. Đường thẳng vuông góc trục V.
- C. Đường thằng vuông góc trục T.
- D. Đường hypebol.
11
Một bọt khí có thể tích 1,5 cm³được tạo ra từ khoang tàu ngầm đang lặn ở độ sâu 100m dưới mực nước biển. Hỏi khi bọt khí này nổi lên mặt nước sẽ có thể tích là bao nhiêu? Giả sử nhiệt độ của bọt khí là không đổi, biết khối lượng riêng của nước biển là 10³kg/m³, áp suất khí quyển là p_o = 10⁵ Pa và g = 10 m/s².
- A. 15 cm³.
- B. 15,5 cm³.
- C. 16 cm³.
- D. 16,5 cm³.
Áp suất tác dụng lên bọt nước khi ở đáy hồ: p_h = ρgh + p_o, trong đó p_o là áp suất khí quyển, p_M = ρgh là áp suất của nước tác dụng lên bọt nước.
Khi lên đến mặt nước, bọt khí chỉ chịu áp suất p_o của khí quyển.
Áp dụng định luật Bôi lơ – Mariot ta có:
Vậy V₀ = 1,1V_h = 16,5 cm³.
12
Một ống thủy tinh tiết diện đều S, một đầu kín một đầu hở, chứa một cột thủy ngân dài h = 16cm. Khi đặt ống thẳng đứng, đầu hở ở trên thì chiều dài của cột không khí là l₁ = 15cm, áp suất khí quyển bằng p_o = 76 cmHg. Khi đặt ống thủy tinh nghiêng một góc α = 30° đối với phương thẳng đứng, đầu hở ở trên thì chiều cao của cột không khí trong ống bằng:
- A. 14cm
- B. 15cm
- C. 20cm
- D. 22cm
Trạng thái 1:Khi ống đặt thẳng đứng.
p₁ = p₀ + h,V₁ = S.l₁
Trạng thái 2: Khi đặt nghiêng ống:
p₂ = p_o + h.cos30°, V₂ = S.l₂
Định luật Bôi lơ – Mariot:
13
Ống thủy tinh đặt thẳng đứng đầu hở ở trên, đầu kín ở dưới. Một cột không khí cao 20cm bị giam trong ống bởi một cột thủy ngân cao 40cm. Biết áp suất khí quyển là 80 cmHg, lật ngược ống lại để đầu kín ở trên, đầu hở ở dưới, coi nhiệt độ không đổi, nếu muốn lượng thủy ngân ban đầu không chảy ra ngoài thì chiều dài tối thiểu của ống phải là bao nhiêu?
- A. 80cm
- B. 90cm
- C. 100cm
- D. 120cm
Trước khi lật ngược, trạng thái khí là: p₁ = p₀ + h, V₁ = l₁.S, T₁.
Khi lật ngược, trạng thái khí là: p₂ = p₀ - h, V₂ = l₂.S, T₁.
⇒ p₁. V₁ = p₂. V₂ ⇔ ( p₀ + h ).l₁ = ( p₀ - h ).l₂ ⇔ l₂ = 60 cm.
⇒ Ống phải dài tối thiểu là: 40 + 60 = 100cm.
14
Một ống thủy tinh úp vào trong chậu thủy ngân như hình vẽ làm một cột không khí bị nhốt ở phần đáy trên có chiều dài l = 56mm, làm cột thủy ngân dâng lên h = 748 mmHg, áp suất khí quyển khi đó là 768 mmHg. Thay đổi áp suất khí quyển làm cột thủy ngân tụt xuống, coi nhiệt độ không đổi, tìm áp suất khí quyển khi cột thủy ngân chỉ dâng lên h’ = 734 mmHg:
- A. 760mmHg
- B. 756mmHg
- C. 750mmHg
- D. 746mmHg
Trạng thái cột khí lúc ban đầu là: p₁ = p₀ + h, V₁ = l₁.S, T₁.
Trạng thái cột khí lúc sau là: p₂ = p₀' - h', V₂ = l₂.S, T₁ với l₂ = h - h' + l₁.
⇒ p₁.V₁ = p₂.V₂ ⇔ ( p₀ + h ).l₁ =( p₀'- h').l₂.
⇒
15
Một lượng không khí có thể tích 240cm³ bị giam trong một xilanh có pít – tông đóng kín như hình vẽ, diện tích của pít – tông là 24cm², áp suất khí trong xilanh bằng áp suất ngoài là 100kPa. Cần một lực bằng bao nhiêu để dịch chuyển pít – tông sang phải 2cm ? Bỏ qua mọi ma sát, coi quá trình trên đẳng nhiệt.
- A. 20N
- B. 60N
- C. 40N
- D. 80N
Khi pittong dịch chuyển được 2cm tức là thể tích khí tăng lên 1 lượng:
v = 2. 24 = 48 cm² ⇒ V₂ = 288 cm².
Trạng thái khí lúc trước khi pittong dịch chuyển: p₁ = p₀, V₁ , T₁.
Trạng thái khí lúc sau khi pittong dịch chuyển: p₂ = p₀ - F/S, V₂, T₁.
⇒