Bài tập định luật Sác-lơ quá trình đẳng tích, các dạng bài tập định luật Sác-lơ quá trình đẳng tích, phương pháp giải các bài tập định luật Sác-lơ, quá trình đẳng tích chương trình vật lí lớp 10 cơ bản, nâng cao.
Video bài giảng định luật Sáclơ - Quá trình đẳng tích

Dạng bài tập định luật Sác-lơ cơ bản

\[\dfrac{p_{1}}{T_{1}}=\dfrac{p_{2}}{T_{2}}=...=\dfrac{p_{n}}{T_{n}}\]​

=> áp suất p tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối T
Trong đó

• p: áp suất
  
• T: nhiệt độ tuyệt đối (K)
  
• T(K)=t^oC + 273

Dạng bài tập định luật Sác-lơ thay đổi nhiệt độ, áp suất
nhiệt độ (áp suất) tăng thêm một lượng

T$_{2 }$= T₁ + phần tăng thêm
p$_{2 }$= p₁ + phần tăng thêm​

nhiệt độ (áp suất) giảm đi một lượng

T$_{2 }$= T₁ - phần tăng thêm
p$_{2 }$= p₁ - phần tăng thêm​

nhiệt độ (áp suất) giảm đi n lần

T₂ = \[\dfrac{T_{1}}{n}\]
p$_{2 }$= \[\dfrac{p_{1}}{n}\]​

nhiệt độ (áp suất) tăng lên n lần

T$_{2 }$= nT₁
p$_{2 }$= np₁​

Bài tập 1: Một bình kín có thể tích không đổi chứa khí lí tưởng ở áp suất 1,5.10⁵Pa và nhiệt độ 20^oC. Tính áp suất trong bình khi nhiệt độ trong bình tăng lên tới 40^oC.

Hướng dẫn

Phân tích bài toán
Trạng thái 1: T₁=20+273=293K; p₁=1,5.10⁵Pa.
Trạng thái 2: T₂=313K
Giải
\[\dfrac{p_{1}}{T_{1}}=\dfrac{p_{2}}{T_{2}}\] => p₂=1,6.10⁵Pa

Bài tập 2: Tính độ tăng áp suất của một bình kín có thể tích không đổi chứa khí ở nhiệt độ 33^oC sau đó nung nóng tới nhiệt độ 37^oC. Cho áp suất ban đầu bên trong bình là 300kPa.

Hướng dẫn

Phân tích bài toán
Trạng thái 1: T₁=33+273=306K; p₁=300kPa
Trạng thái 2: T₂=310K;
Giải
\[\dfrac{p_{1}}{T_{1}}=\dfrac{p_{2}}{T_{2}}\] => p₂=303,9kPa
=> Δp=p₂ - p₁=3,9kPa

Bài tập 3: Một lốp xe được bơm căng không khí có áp suất 2atm và nhiệt độ 20^oC. Hỏi lốp xe chịu được áp suất lớn nhất là 2,4atm, hỏi lốp xe có bị nổ không khi nhiệt độ bên trong lốp xe tăng lên đến 42^oC.

Hướng dẫn

Phân tích bài toán
Trạng thái 1: T₁=293K; p₁=2atm
Trạng thái 2: T₂=315K
Giải
\[\dfrac{p_{1}}{T_{1}}=\dfrac{p_{2}}{T_{2}}\] => p₂=2,15atm
p₂ < p$_{max}$ => bánh xe không bị nổ

Bài tập 4: Nung nóng bình thủy tinh có thể tích không đổi chứa không khí tới nhiệt độ 200^oC. Biết ở thời điểm ban đầu khí trong bình ở điều kiện tiêu chuẩn, tính áp suất khí trong bình sau khi nung nóng.

Hướng dẫn

Phân tích bài toán
Trạng thái 1: T₁=273K; p₁=1atm
Trạng thái 2: T₂=473K
Giải
\[\dfrac{p_{1}}{T_{1}}=\dfrac{p_{2}}{T_{2}}\] => p₂=1,73atm

Bài tập 5: Một bình kín thể tích không đổi chứa khí lí tưởng ở nhiệt độ 27^oC. Hỏi nhiệt độ trong bình tăng thêm một lượng là bao nhiêu, biết áp suất ban đầu và sau khi nhiệt độ thay đổi lần lượt là 1atm và 2,5atm.

Hướng dẫn

Phân tích bài toán
Trạng thái 1: T₁=300K; p₁=1atm
Trạng thái 2: p₂=2,5atm
Giải
\[\dfrac{p_{1}}{T_{1}}=\dfrac{p_{2}}{T_{2}}\] => T₂=750K
ΔT=T₂ - T₁=450K

Bài tập 6: Một bóng đèn dây tóc chưa sáng chứa khí lí tưởng ở nhiệt độ 27^oC khi bóng đèn phát sáng ở nhiệt độ 105^oC thì áp suất thay đổi một lượng là 0,2atm tính áp suất bên trong bóng đèn trước khi thắp sáng.

Hướng dẫn

Phân tích bài toán
trạng thái 1: T₁=300K, p₁
trạng thái 2: T₂=378K, p₂=p₁ + 0,2atm
Giải
\[\dfrac{p_{1}}{T_{1}}=\dfrac{p_{2}}{T_{2}}\] => p₁=0,77atm

Bài tập 7: Một khối khí lí tưởng khí tăng áp suất lên ba lần thì nhiệt độ của khối khí thay đổi một lượng là 600K. Tính nhiệt độ ban đầu của khối khí, coi quá trình biến đổi trạng thái có thể tích không đổi.

Hướng dẫn

Phân tích bài toán
Trạng thái 1: T₁; p₁
Trạng thái 2: T₂=T$_{1 }$+ 600K; p₂=3p₁
Giải
\[\dfrac{p_{1}}{T_{1}}=\dfrac{p_{2}}{T_{2}}\] => T₁=300K

Bài tập 8. Áp suất khí trơ trong bóng đèn tăng bao nhiêu lần khi đền sáng nếu nhiệt độ đèn khi tắt là 25^oC, khi sáng là 323^oC

Hướng dẫn

T₁ = 298K; T₂ = 596K
p₂/p₁ = T₂/T₁ = 2

Bài tập 9. Khi đun nóng đẳng tích một khối khí tăng thêm 1K thì áp suất tăng thêm 1/360 áp suất ban đầu. Tính nhiệt độ ban đầu của khối khí.

Hướng dẫn

p₂ = p₁ + p₁/360 = 1,0027p₁; T₂ = T₁ + 1
p₂/p₁ = T₂/T₁ = 1,0027 => T₁ = 360K

Bài tập 10. Một bình đầy không khí ở điều kiện tiêu chuẩn, được đậy bằng một vật có khối lượng m = 2kg. Tiết diện của miệng bình là 10cm². Tìm nhiệt độ cực đại của không khí trong bình để không khí không đẩy nắp bình lên và thoát ra ngoài. Biết áp suất khí quyển là p_o = 1atm

Hướng dẫn

Các lực tác dụng vào nút bình: trọng lực P hướng xuống, áp lực của khí quyển F_o = p_oS, áp lực của khí trong bình F = p.S
Để nắp bình không bị đẩy lên thì F ≤ P + F_o
pS ≤ mg + p_oS => p ≤ p_o + mg/S
p_oαT ≤ p_o + mg/S => T ≤ 327K
trong đó: 1/α = 273

Xem thêm:
Tổng hợp lý thuyết, bài tập vật lí lớp 10 chương chất khí

nguồn vật lí phổ thông trực tuyến