Bài tập nâng cao về phương trình trạng thái khí lý tưởng
|
Với bài tập trắc nghiệm Phương trình trạng thái của khí lí tưởng có đáp án năm 2021 sẽ giúp học sinh hệ thống lại kiến thức bài học và ôn luyện để đạt kết quả cao trong các bài thi môn Vật Lí lớp 10. Bạn đang xem: Bài tập phương trình trạng thái khí lý tưởng  Câu 1: Đại lượng không phải thông số trạng thái của một lượng khí là A. thể tích. B. khối lượng. C. nhiệt độ. D. áp suất. Hiển thị đáp ánCâu 2: Tập hợp ba thông số xác định trạng thái của một lượng khí xác định là A. áp suất, thể tích, khối lượng. B. áp suất, nhiệt độ, thể tích. C. nhiệt độ, áp suất, khối lượng. D. thể tích, nhiệt độ, khối lượng. Hiển thị đáp ánChọn B.Tập hợp ba thông số trạng thái của khí lý tưởng bao gồm nhiệt độ (T), thể tích (V) và áp suất (p). Câu 3: Quá trình nào dau đây là đẳng quá trình. A. Đun nóng khí trong một bình đậy kín. B. Không khí trong quả bóng bay bị phơi nắng, nóng lên, nở ra làm căng bóng. C. Đun nóng khí trong một xilanh, khí nở ra đẩy pit-tông chuyển động. D. Cả ba quá trình trên đều không phải là đẳng quá trình. Hiển thị đáp ánChọn A.Đun nóng khí trong một bình đậy kín thì thể tích khí không thay đổi, tương ứng với quá trình đẳng tích. Câu 4: Công thức không mô tả phương trình trạng thái của khí lí tưởng là Chọn D.Phương trình trạng thái của khí lí tưởng: Câu 5: Chọn đồ thị diễn tả đúng quá trình đẳng áp trong hình dưới đây Chọn D.Dưới áp suất không đổi, thể tích của một lượng khí xác định tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối của nó. Câu 6: Một khối khí lí tưởng chuyển từ trạng thái 1 (4 atm, 6 l, 293 K) sang trạng thái 2 (p, 4l, 293 K). Giá trị của p là A. 6 atm. B. 2 atm. C. 8 atm. D. 5 atm. Hiển thị đáp ánChọn A Câu 7: Một bình chứa một lượng khí ở nhiệt độ 27oC và áp suất p. Để áp suất tăng gấp đôi thì nhiệt độ phải tăng đến A. 54oC. B. 300oC. C. 600oC. D. 327oC. Hiển thị đáp ánChọn D.Do V không đổi nên ta có: . Câu 8: Một xilanh cso pit-tông đóng kín chứa một khối khí ở 30oC, 750 mmHg. Nung nóng khối khí đến 200oC thì thể tích tăng 1,5 lần. Áp suất khí trong xilanh lúc này xấp xỉ bằng A. 760 mmHg. B. 780 mmHg. C. 800 mmHg. D. 820 mmHg. Hiển thị đáp ánCâu 9: Một bóng thám không được chế tạo để có thể tăng bán kính lên tới 10 m khi bay ở tầng khí quyển có áp suất 0,03 atm và nhiệ đô 200K. Khi bóng được bơm không khí ở áp suất 1 atm và nhiệt độ 300 K thì bán kinh của bóng là A. 3,56 m. B. 10,36 m. C. 4,5 m. D. 10,45 m. Hiển thị đáp ánChọn A.Thể tích của bóng thám không được xác định bằng công thức: V = 4πR3/3.Từ phương trình trạng thái ta được: Câu 10: Biết khí có thể tích 40 cm3 ở 0oC. Quá trình có áp suất không đổi. Thể tích của một khối khí ở 54,6oC là A. 0. B. 4 cm3. Xem thêm: Giải Bài Tập Vật Lý 6 Bài 24-25, Giải Sbt Vật Lí 6 C. 24 cm3. D. 48 cm3. Hiển thị đáp ánCâu 11: Nếu nung nóng khí trong một bình kín lên thêm 423oC thì áp suất khí tăng lên 2,5 lần. Nhiệt độ của khí trong bình là A. 100oC. B. - 173oC. C. 9oC. D. 282oC. Hiển thị đáp ánCâu 12: Một lượng khí ở trong một xilanh thẳng đứng có pit-tông ở bên trong. Khí có thể tích 3ℓ ở 27oC. Biết diên tích tiết diện pit-tông S = 150 cm3, không có má sát giữa pit-tông và xilanh, pit-tông vẫn ở trong xilanh và trong quá trình áp suất không đổi. Khi đun nóng xilanh đến 100oC thì pit-tông được nâng lên một đoạn là A. 4,86 cm. B. 24,8 cm. C. 32,5 cm. D. 2,48 cm. Hiển thị đáp ánCâu 13: Đồ thị hình vẽ bên cho biết một chu trình biến đổi trạng thái của một khối khí lí tưởng, được biểu diễn trong hệ tọa độ (V, T). Đồ thị nào dưới đây biểu diễn đúng chu trình biến đổi này trong các hệ tọa độ (p, V) và (p, T). Chọn B. Từ đồ thị (V, T) ta có các nhận xét: Quá trình: (1) ⇒ (2) là khí giãn nở đẳng áp (2) ⇒ (3) là nén đẳng nhiệt (3) ⇒ (1): đẳng tích, nhiệt độ giảm. Do vậy chỉ có đồ thị B biểu diễn đúng các quá trình. Câu 14: Một bình chứa kín một chất khí ở nhiệt độ 57°C và áp suất 30atm. Người ta cho 2/3 lượng khí thoát ra khỏi bình và hạ nhiệt độ xuống còn 41°C. Tính áp suất của khí còn lại trong bình. Coi thể tích của bình chứa không thay đổi khi hạ nhiệt độ. Chọn đáp án đúng. A. 6,98 atm B. 10,1 atm C. 7,66 atm D. 5,96 atm Hiển thị đáp ánCâu 15: Người ta bơm khí ôxi ở điều kiện chuẩn và một bình có thể tích 500 lít. Sau nửa giờ bình chứa đầy khí ở nhiệt độ 24°C và áp suất 765 mmHg. Xác định khối lượng khí bơm vào sau mỗi giây. Coi quá trình bơm diễn ra 1 cách đều đặn, khối lượng riêng của không khí ở điều kiện tiêu chuẩn là ρ = 1,29 kg/m3. A. 3,3 mg B. 1,29 kg C. 3,3 kg D. 1,29 mg Hiển thị đáp ánCâu 16: Hai bình có thể tích lần lượt là V1 = 40 ℓ, V2 = 10 ℓ thông nhau qua một cái van. Van chỉ mở khi áp suất trong bình 1 lớn hơn trong bình 2 từ 105Pa trở lên. Ban đầu bình 1 chứa khí ở áp suất p0 = 0,9.105 Pa và nhiệt độ T0 = 300 K, còn bình 2 là chân không. Người ta làm nóng đều cả hai bình từ nhiệt độ T0 lên nhiệt độ T = 500 K. Tính áp suất cuối cùng trong mỗi bình. A. p2 = 4.105 Pa B. p2 = 0,9.105 Pa C. p2 = 0,54.105 Pa D. p2 = 0,4.105 Pa Hiển thị đáp ánChọn D. Tới nhiệt độ nào thì van mở: Bắt đầu từ nhiệt độ Tm áp suất trong bình 1 tăng nhanh hơn trong bình 2, nhưng khi hiệu áp suất vượt quá 105 Pa thì van lại mở. Van giữ cho hiệu áp suất là 105 Pa trong quá trình tăng nhiệt độ cho đến khi T = 500 K. Khi đó: Ta có p1 = 1,4.105 Pa , từ đó rút ra p2 = 0,4.105 Pa Câu 17: Một ống thuỷ tinh hình trụ (có tiết diện không đổi), một đầu kín được dùng làm ống Tô-ri-xen-li để đo áp suất khí quyển. Vì có một ít không khí ở trong ống trên mức thuỷ ngân, nên khi áp suất khí quyển là p0 (đo bằng ống Tô-ri-xen-li chuẩn) ở nhiệt độ T0 thì chiều cao cột thuỷ ngân H0 . Nếu ở nhiệt độ T1 chiều cao cột thuỷ ngân là H1 thì áp suất khí quyển pk là bao nhiêu? Biết chiều dài của ống từ mật thuỷ ngân trong chậu đến đầu trên được giữ không đổi và bằng L Chọn C. Gọi p1 và p lần lượt là áp suất của không khí trong ống ở nhiệt độ T0 và T: p0 = p1 + H1 (cmHg); pk = p + H (cmHg) Áp dụng phương trình trạng thái cho lượng khí trong ống. Câu 18: Một nhiệt kế khí gồm có hai bình giống nhau, dung tích mỗi bình là V, nối với nhau bởi một ống nằm ngang có chiều dài ℓ và tiết diện S. Trong ống có một giọt thuỷ ngân để ngăn cách không khí trong hai ống và để làm vật chuẩn chỉ nhiệt độ. Bình bên phải đặt trong máy điều nhiệt và được giữ ở nhiệt độ T0 . Tìm công thức cho sự phụ thuộc của nhiệt độ T của bình bên trái vào độ dời x của giọt thuỷ ngân. Cho V, ℓ, S là các giá trị hợp lí và suy ra rằng nhiệt kế này khá nhạy.
Chọn D. Lấy gốc để tính độ dời x là vị trí ứng với nhiệt độ của bình bên trái cùng bằng T0 (như bình bên phải), giả thiết rằng vị trí ấy ở chính giữa ống nối hai bình. Gọi p0 và p lần lượt là áp suất của khí trong bình khi nhiệt độ của bình bên trái là T0 và T. Ta có: Câu 19: Ở nhiệt độ T1, áp suất p1, khối lượng riêng của một chất khí là ρ1. Lập biểu thức của khối lượng riêng của chất khí đó ở nhiệt độ T2, áp suất p2. Chọn đáp án đúng.
Chọn A. Gọi m là khối lượng của khối khí. Theo phương trình Cla-pê-rôn – Men-đê-lê-ép, ta suy ra: Ở trạng thái (1) và (2) ta có: Câu 20: Một bình chứa khí hyđrô nén, thể tích 10 lít, nhiệt độ 7 °C, áp suất 50 atm. Khi nung nóng bình, vì bình hở nên một phần khí thoát ra ngoài; phần khí còn lại có nhiệt độ 17°C còn áp suất vẫn như cũ. Tính khối lượng hyđrô đã thoát ra ngoài. A. 1,89g B. 2,32g C. 4,78g D. 1,47g Hiển thị đáp ánChọn D. Gọi khối lượng khí trong bình trước và sau khi nung là m1, m2 . Áp dụng phương trình Cla-pê-rôn – Men-đê-lê-ép, ta có: Câu 21: Một bình chứa 4,8 lít khí hiđrô ở 5.105 Pa ở 14 °C. Người ta tăng nhiệt độ của khí lên tới 26 °C. Vì bình không thật kín nên có một phần khí thoát ra ngoài và áp suất trong bình không thay đổi. Biết khối lượng mol của hiđrô là μ = 2.10-3 kg/mol. Khối lượng khí thoát ra ngoài là: A. 9,09.10-5 kg B. 7,08.10-5 kg C. 10,7.10-5 kg D. 8,07.10-5 kg Hiển thị đáp ánChọn D. Áp dụng phương trình Cla-pê-rôn – Men-đê-lê-ép: + Trạng thái 1 (khi chưa tăng nhiệt độ): Khối lượng m1, p1 = 5.105 Pa, V1 = 4,8 lít, T1 = 287 K Từ phương trình: Câu 22: Hai bình có thể tích V1 = 40 lít, V2 = 10 lít thông với nhau bằng một ống có khóa ban đầu đóng. Khóa này chỉ mở nếu p1 ≥ p2 +105 Pa; p1, p2 là áp suất khí trong hai bình. Ban đầu bình 1 chứa khí ở áp suất p0 = 0,9.105 Pa và nhiệt độ T0 = 300K. Trong bình 2 là chân không. Người ta nung nóng đều hai bình từ T0 đến T = 500K. Tới nhiệt độ nào thì khóa mở? Tính áp suất cuối cùng trong bình 2 ?. Chọn đáp án đúng. A. Tm = 393 K, p = 0,9.105 Pa. B. Tm = 593 K, p = 0,9.105 Pa C. Tm = 333 K, p = 0,4.105 Pa D. Tm = 383 K, p = 0,6.105 Pa. Hiển thị đáp ánChọn D. Xem thêm: Soạn Bài Bố Cục Trong Văn Bản Ngữ Văn 7, Bố Cục Trong Văn Bản Khóa mở: p1 = pm = 105 Pa Đối với bình 1 quá trình diễn ra trước khi K mở là quá trình đẳng tích. |
