Nội Dung Chính
(Trang 52)
Khởi động Để giải các bài tập về sự chuyển trạng thái của khí lí tưởng thì cần dùng những công thức nào? Nêu rõ ý nghĩa và cách dùng của từng công thức. |
I. MỘT SỐ LƯU Ý TRONG VIỆC GIẢI BÀI TẬP VỀ KHÍ LÍ TƯỞNG
Phần khí lí tưởng bao gồm bốn nội dung chính: Mô hình động học phân tử chất khí, phương trình trạng thái của khí lí tưởng, áp suất khí theo mô hình động học phân tử và động năng phân tử.
1. Lưu ý khi giải bài tập định tính
Các bài tập này thường yêu cầu vận dụng mô hình khí lí tưởng và mối quan hệ giữa các thông số trạng thái (P, V, T) để giải thích các hiện tượng, ứng dụng thực tế có liên quan. Khi giải các bài tập này cần lưu ý đến điều kiện về khối lượng khí xác định.
2. Lưu ý khi giải bài tập định lượng
II. BÀI TẬP VÍ DỤ
Một bình hình trụ dung tích 8 lít, đặt thẳng đứng, đậy kín bằng một nắp khối lượng 2 kg, đường kính 20 cm. Trong bình chứa khí ở nhiệt độ 100 °C và áp suất bằng áp suất khí quyển 105 Pa. Khi nhiệt độ trong bình giảm còn 20 °C thì:
a) áp suất khí trong bình bằng bao nhiêu?
b) muốn mở nắp bình cần một lực tối thiểu bằng bao nhiêu? Lấy g = 9,8 m/s2.
(Trang 53)
Giải:
a) Khí trong bình có khối lượng và thể tích không đổi.
- Trạng thái 1: V1 = 8 L; T1 = 373 K; p1 = 105 Pa = 1,0.105 Pa.
Trạng thái 2: V2 = 8 L; T2 = 293 K; p2 = ?
- Vì quá trình chuyển trạng thái là đẳng tích nên:
b) Muốn mở được nắp bình cần tác dụng vào nắp một lực tối thiểu để cùng với áp lực bên trong bình thắng trọng lực của nắp và áp lực của không khí bên ngoài:
F + p2S = mg +p1S, với 
F = 692 N.
2. Hình 13.1 vẽ đường biểu diễn hai quá trình đẳng nhiệt của một lượng khí lí tưởng ở hai nhiệt độ T1, T2 trong hệ toạ độ (p,V). Hãy nêu cách so sánh T1 và T2.
(Trang 54)
Hoạt động1. Hãy giải bài tập ví dụ 2 bằng cách vẽ đường đẳng tích thay cho đường đẳng áp. 2. Hãy dùng phương trình |
= hằng số để giải Bài tập ví dụ 3.BÀI TẬP VẬN DỤNG
1. Một lượng khí ở điều kiện tiêu chuẩn có thể tích 2m3. Nếu nén đẳng nhiệt lượng khí này tới áp suất 5.105 Pa thì thể tích của lượng khí sẽ là:
A. 10 m3 B. 1 m3 C. 0,4 m3 D. 4 m3
2. Một bóng thám không có các bộ phân chính như mô tả ở Hình 13.3.
Vỏ bóng bằng chất liệu đàn hồi; Dù; Hộp đựng thiết bị đo
Hình 13.3. Bóng thám không
a) Tại sao vỏ bóng phải được làm bằng chất liệu đàn hồi?
b) Tại sao để bóng bay lên, người ta phải bơm vào bóng một loại khí có khối lượng riêng nhỏ hơn không khí?
c) Bóng thám không thường chỉ bay lên tới độ cao khoảng từ 30 km đến 40 km là bị vỡ. Tại sao bóng bị vỡ?
3. Một bình dung tích 40 dm3 chứa 3,96 kg khí oxygen. Hỏi ở nhiệt độ nào thì bình có thể bị vỡ, biết bình chỉ chịu được áp suất không quá 60 atm. Lấy khối lượng riêng của oxygen ở điều kiện tiêu chuẩn là 1,43 kg/m3.
4. Một bình chứa một chất khí được nén ở nhiệt độ 27℃ và áp suất 40 atm. Nếu nhiệt độ của khí giảm xuống còn 12℃ và một nửa lượng khí thoát ra khỏi bình thì áp suất khí sẽ bằng bao nhiêu?
5. Hình 13.4 vẽ đường biểu diễn bốn quá trình chuyển trạng thái liên tiếp của một lượng khí trong hệ toạ độ (p,T): (1→2); (2→3); (3→4); (4→1). Hãy chứng tỏ rằng chỉ có một trong bốn quá trình trên là đẳng tích.
Hình 13.4
EM CÓ THỂ
◾ Vận dụng được các phương trình trạng thái của khí lí tưởng để giải các bài tập có liên quan.
Các Bài Học Khác
Bình Luận
Để Lại Bình Luận Của Bạn