Bài tập vật lý lớp 10 phương trình trạng thái, phương trình Claperon-Mendeleev

Vật lý 10.VI Vật lý chất khí vatlypt.com 27/9/16 56,951 83
  1. Bài tập phương trình trạng thái của khí lí tưởng, các dạng bài tập phương trình trạng thái của khí lí tưởng, phương pháp giải bài tập phương trình trạng thái của khí lí tưởng chương trình vật lý lớp 10 cơ bản, nâng cao.
    Video bài giảng phương trình trạng thái, phương trình Claperon - Mendeleep (CM)

    Dạng bài tập phương trình trạng thái khí lí tưởng cơ bản
    áp dụng biểu thức phương trình trạng thái của khí lí tưởng để tính các thông số trạng thái
    \[\dfrac{p_{1}V_{1}}{T_{1}}=\dfrac{p_{2}V_{2}}{T_{2}}=...=\dfrac{p_{n}V_{n}}{T_{n}}\]​
    Dạng bài tập phương trình trạng thái của khí lí tưởng có đồ thị
    Trong hệ tọa độ (p,V): đường đẳng nhiệt là đường hypebol
    Trong hệ tọa độ (V,T): đường đẳng áp là đường thẳng kéo dài đi qua gốc O
    Trong hệ tọa độ (p,T): đường đẳng tích là đường thẳng kéo dài đi qua gốc O
    Trong các hệ tọa độ còn lại đường đẳng quá trình của một thông số trạng thái là đường vuông góc với trục tọa độ biểu diễn giá trị của thông số trạng thái đó.
    Nhìn vào đồ thị, phân tích các quá trình biến đổi sau đó áp dụng các công thức của các định luật liên quan.
    2/ Phương trình Claperon-Mendeleep:
    pV = nRT = (m/µ)RT​
    trong đó:
    • R = 8.314 J/mol.K với áp suât p (Pa), V (m$^{3}$)
    • R = 0.082 L.atm/mol.K với p (atm). V(lít)
    • µ: khối lượng mol nguyên tử (g)
    • m: khối lượng nguyên tử (g)
    • n: số mol
    Bài tập 1: Một xilanh chứa khí lí tưởng ở áp suất 0,7atm và nhiệt độ 47$^{o}$C.
    a/ Tính nhiệt độ trong xilanh khi áp suất trong xilanh tăng đến 8atm còn thể tích khí trong xilanh giảm 5lần.
    b/ Tính áp suất bên trong xilanh khi giữ pittong cố định tăng nhiệt độ khí trong xilanh lên tới 273$^{o}$C
    Bạn phải đăng nhập
    Bài tập 2: Không khí ở áp suất 10$^{5}$Pa, nhiệt độ 0$^{o}$C có khối lượng riêng 1,29kg/m3. Tính khối lượng riêng của không khí ở áp suất 2.10$^{5}$Pa, nhiệt độ 100$^{o}$C.
    Bạn phải đăng nhập
    Bài tập 3: Tính nhiệt độ ban đầu của một khối khí xác định biết rằng khi nhiệt độ tăng thêm 16$^{o}$C thì thể tích khí giảm đi 10% so với thể tích ban đầu, áp suất thì tăng thêm 20% so với áp suất ban đầu.
    Bạn phải đăng nhập
    Bài tập 4: Một máy nén khí ở áp suất 1atm mỗi lần nén được 4 lít khí ở nhiệt độ 27$^{o}$C vào trong bình chứa thể tích 2m$^{3}$ áp suất ban đầu 1atm. Tính áp suất khí bên trong bình chứa sau 1000 lần nén khí biết nhiệt độ trong bình sau 1000 lần nén là 42$^{o}$C.
    Bạn phải đăng nhập
    Bài tập 5: Thể tích của hỗn hợp khí trong xilanh là 2dm$^{3}$, nhiệt độ là 47$^{o}$C và áp suất ban đầu là 1atm. Tính nhiệt độ của hỗn hợp khí trong xi lanh khi píttong nén khí trong xi lanh làm thể tích giảm đi 10 lần, áp suất tăng đến 15atm.
    Bạn phải đăng nhập
    Bài tập 6: Tìm nhiệt độ sau hai quá trình biến đổi trạng thái: nén khí đẳng nhiệt làm thể tích khối khí tăng lên 2 lần; giãn đẳng áp trở về thể tích ban đầu. Vẽ đồ thị các quá trình biến đổi trạng thái trên trong hai hệ tọa độ (p,T) và (p,V)
    Bạn phải đăng nhập
    Bài tập 7: Một bình thủy tinh hình trụ tiết diện 100cm$^{2}$ chứa khí lí tưởng bị chặn với tấm chắn có khối lượng không đáng kể, áp suất, nhiệt độ, chiều cao của cột không khí bên trong bình lần lượt là 76cmHg, 20$^{o}$C và 60cm. Đặt lên tấm chắn vật có trọng lượng 408N, cột khí bên trong bình có chiều cao 50cm. Tính nhiệt độ của khí bên trong bình.
    [​IMG]
    Bạn phải đăng nhập
    Bài tập 8: Bình kín được ngăn làm hai phần bằng nhau (phần A, phần B) bằng tấm cách nhiệt có thể dịch chuyển được. Biết mỗi bên có chiều dài 30cm và nhiệt độ của khí trong bình là 27$^{o}$C, xác định khoảng dịch chuyển của tấm cách nhiệt khi nung nóng phần A thêm 10$^{o}$C và làm lạnh phần B đi 10$^{o}$C.
    [​IMG]
    Bạn phải đăng nhập
    Bài tập 9. Khí cầu có dung tích 328m$^{3}$ được bơm khí hidro. Khi bơm xong, hidro trong khí cầu có nhiệt độ 27$^{o}$C, áp suất 0,9atm. Hỏi phải bơm bao nhiêu lâu nếu mỗi giây bơm được 2,5g hidro vào khí cầu.
    Bạn phải đăng nhập
    Bài tập 10. Trong một ống dẫn khí tiết diện đều s = 5cm$^{2}$ có khí CO$_{2}$ chảy qua ở nhiệt độ 35$^{o}$C và áp suất 3.10$^{5}$N/m$^{2}$. Tính vận tốc của dòng khí biết trong thời gian 10 phút có m = 3kg khí CO$_{2}$ qua tiết diện ống.
    Bạn phải đăng nhập
    Bài tập 11. Hai bình hình cầu được nối với nhau bằng một ống khóa, chứa hai chất khí không tác dụng hóa học với nhau, ở cùng một nhiệt độ. Áp suất trong hai bìh là p$_{1}$ = 2.10$^{5}$N/m$^{2}$ và p$_{2}$ = 10$^{6}$N/m$^{2}$. Mở khóa nhẹ nhàng để hai bình thông với nhau sao cho nhiệt độ không đổi. Khi cân bằng xảy ra, áp suất ở hai bình là p = 4.10$^{5}$N/m$^{2}$. Tính tỉ số thể tích của hai bình cầu.
    Bạn phải đăng nhập
    Bài tập 12. Trong một bình kín có hỗn hợp khí mêtan và ôxi ở nhiệt độ phòng và áp suất p$_{o}$ = 760mmHg. Áp suất riêng phần của metan là oxi bằng nhau. Sau khi xảy ra sự nổ trong bình kín, người ta làm lạnh để hơi nước ngưng tự và được dẫn ra ngoài. Sau đó người ta đưa bình về nhiệt độ ban đầu. Tính áp suất khí trong bình sau đó.
    Bạn phải đăng nhập
    Bài tập 13. Một hỗn hợp không khí gồm 23g Oxi va 76,4g Nitơ. Tính
    a/ Khối lượng của 1 mol hỗn hợp.
    b/ Thể tích hỗn hợp ở áp suất 750mmHg, nhiệt độ 27$^{o}$C.
    c/ Khối lượng riêng của hỗn hợp ở điều kiện trên.
    d/ Áp suất riêng phần của oxi và nitơ ở điều kiện trên.
    Bạn phải đăng nhập
    Bài tập 14. Một hỗn hợp khí heli và argon ở áp suất p = 152.10$^{3}$N/m$^{2}$ và nhiệt độ T = 300K, khối lượng riêng ρ = 2kg/m$^{3}$. Tính mật độ phân tử khí heli và argon trong hỗn hợp. Biết He = 4; Ar = 40
    Bạn phải đăng nhập
    Bài tập 15. Một ống thủy tinh một đầu kín, chứa một lượng khí. Ấn miệng ống thẳng đứng vào chậu thủy ngân, chiều cao ống còn lại là 10cm. Ở 0$^{o}$C mực thủy ngân trong ống cao hơn trong chậu 5cm. Hỏi phải tăng nhiệt độ lên bao nhiêu để mực thủy ngân trong ống bằng trong chậu. Biết áp suất khí quyển p$_{o}$= 750mmHg. Mực thủy ngân trong chậu dâng lên không đáng kể.
    Bạn phải đăng nhập
    Bài tập 16. Một bình dung tích 10lít chứa 2g hidrô ở 27$^{o}$C. Tính áp suất khí trong bình.
    Bạn phải đăng nhập
    Bài tập 17. Tính thể tích của 10g khí oxi ở áp suất 738 mmHg và nhiệt độ 15$^{o}$C
    Bạn phải đăng nhập
    Bài tập 18. Một chất khí có khối lượng 1g ở nhiệt độ 27$^{o}$C dưới áp suất 0,5atm và có thể tích là 1,8lít, hỏi khí đó là khí gì? biết rằng đó là một đơn chất.
    Bạn phải đăng nhập
    Bài tập 19. Bình dung tích 22 lít chứa 0,5g khí O$_{2}$. Bình chỉ chịu được áp suất không quá 21atm. Hỏi có thể đưa khí trong bình tới nhiệt độ tối đa bao nhiêu để bình không vỡ.
    Bạn phải đăng nhập
    Bài tập 20. Bình chứa được 4g khí Hidro ở 53$^{o}$C dưới áp suất 44,4.10$^{5}$ N/m$^{2}$. Thay Hidro bởi khí khác thì bình chứa được 8g khí mới ở 27$^{o}$C dưới áp suất 5.10$^{5}$N/m$^{2}$. Khi thay Hidro là khí gì? biết khí này là đơn chất.
    Bạn phải đăng nhập
    Bài tập 21. Một lượng khí hidro ở 27$^{o}$C dưới áp suất 99720 N/m$^{2}$. Tìm khối lượng riêng của khí.
    Bạn phải đăng nhập
    Bài tập 22. Ở độ cao h không khí có áp suất 230 mmHg nhiệt độ - 43$^{o}$C. Tìm khối lượng riêng của không khí ở độ cao nói trên. Biết rằng ở mặt đất không khí có áp suất 760mmHg, khối lượng riêng 1,22kg/m$^{3}$, nhiệt độ 15$^{o}$C
    Bạn phải đăng nhập
    Bài tập 23. Trong một ống dẫn khí tiết diện đều S = 5cm$^{2}$ có khí CO$_{2}$ chảy qua ở nhiệt độ 35$^{o}$C và áp suất 3.10$^{5}$N/m$^{2}$. Tính vận tốc của dòng khí biết trong thời gian 10phút có m = 3kg khí CO$_{2}$ qua tiết diện ống.
    Bạn phải đăng nhập
    Bài tập 24. Có 10g oxi ở 47$^{o}$C, áp suất 2,1atm, sau khi đung nóng đẳng áp để thể tích khí là 10lít. Tìm
    a/ Thể tích khí trước khi đun
    b/ Nhiệt độ sau khi đung.
    c/ Khối lượng riêng của khí trước và sau khi đun.
    Bạn phải đăng nhập
    Bài tập 25. Một bình cầu thủy tinh được can 3 lần trong các điều kiện
    a/ Đã hút chân không
    b/ Chứa đầy không khí ở điều kiện tiêu chuẩn
    c/ Chứa đầy một lượng khí nào đó ở áp suất p = 1,5atm.
    Khối lượng cân tương ứng trong từng lần cân là m$_{1}$ = 200g, m$_{2}$ = 240g, m$_{3}$ = 210g. Nhiệt độ coi như không đổi. Tính khối lượng mol của khí trong lần cân thứ 3.
    Bạn phải đăng nhập
    Bài tập 26. Một xi lanh đặt thẳng đứng có tiết diện tay đổi như hình vẽ. Giữa hai pittong có n mol không khí. Khối lượng và diện tích tiết diện các pitton được nối với nhau bằng một thanh nhẹ có chiều dài l và cách đều chỗ nối của hai đầu xilanh. Hỏi khi tăng nhiệt độ thêm ΔT thì các pittong dịch chuyển bao nhiêu? cho biết áp suất khí quyển là p$_{o}$.
    Bạn phải đăng nhập
    Bài tập 27. Xilanh kính chia làm hai phần, mỗi phần dài 52cm và ngăn cách nhau bằng pittong cách nhiệt. Mỗi phần chứa một lượng khí giống nhau ở 27$^{o}$C, 750mmHg. Khi nung nóng một phần thêm 50$^{o}$ thì pittong dịch chuyển một đoạn bằng bao nhiêu. Tìm áp suất sau khi nung.
    Bạn phải đăng nhập
    Bài tập 28. Xilanh chia làm hai phần, mỗi phần dài 42cm và ngăn cách nhau bởi một pittong cách nhiệt. Mỗi phần xilanh chứa cùng một khối lượng khí giống nhau, ở 27$^{o}$C dưới áp suất 1at. Cần phải nung nóng khí ở một phần của xilanh lên bao nhiêu để pittong có thể dịch chuyển 2cm. Tính áp suất của khí sau khi nung.
    Bạn phải đăng nhập
    Bài tập 29. Hai bình chứa cùng một lượng khí nối với nhau bằng một ống nằm ngang tiết diện 0,4cm$^{2}$. ngăn cách nhau bằng một giọt thủy ngân trong suốt. Ban đầu mỗi phần có nhiệt độ 27$^{o}$C, thể tích 0,3lít. Tính khoảng dịch chuyển của một giọt thủy ngân khi nhiệt độ bình I tăng thêm 2$^{o}$C, bình II giảm 2$^{o}$C. Coi bình dãn nở không đáng kể.
    Bạn phải đăng nhập
    Bài tập 30. Hai bình giống nhau chứa một chất khí nào đó, nối với nhau bằng ông ngang, chính giữa ống có một giọt thủy ngân. Bình I có nhiệt độ T$_{1}$, bình II có nhiệt độ T$_{2}$ (T$_{2}$ > T$_{1}$). Giọt thủy ngân sẽ di chuyển thế nào nếu
    a/ nhiệt độ mỗi bình tăng gấp dôi
    b/ nhiệt độ mỗi bình tăng một lượng ΔT như nhau.
    [​IMG]
    Bạn phải đăng nhập
    Bài tập 31. Một pittong chuyển động không ma sát trong một xilanh kín thẳng đứng. Phía trên và dưới pittong có hai khối lượng bằng nhau của cùng một khí lí tưởng. Toàn thể xilanh có nhiệt độ T. Khi đó tỉ số thể tích của hai khối khí là V$_{1}$ / V$_{2}$ = n > 1. Tính tỉ số này khi nhiệt độ xilanh có giá trị T' < T. Bỏ qua sự giãn nở vì nhiệt của pittong và xilanh
    [​IMG]
    Bạn phải đăng nhập
    Bài tập 32. Một căn phòng dung tích 30cm$^{3}$ có nhiệt độ tăng từ 17$^{o}$C đến 27$^{o}$C. Tính độ biến thiên khối lượng của không khí trong phòng. Biết áp suất khí quyển là 1,0atm và khối lượng mol không khí là 19g/mol
    Bạn phải đăng nhập
    Bài tập 33. Bình chứa khí nén ở 27$^{o}$C, áp suất 40atm. Một nửa lượng khí trong bình thoát ra và hạ nhiệt độ xuống đến 12$^{o}$C. Tìm áp suất của khí còn lại trong bình.
    Bạn phải đăng nhập
    Bài tập 34. Một bình kín, thể tích 0,4m$^{3}$, chứa khí ở 27$^{o}$C và 1,5atm. Khi mở nắp, áp suất khi còn 1atm, nhiệt độ 0$^{o}$C.
    a/ tìm thể tích khí thoát ra ở 0$^{o}$C, 1atm
    b/ Tìm khối lượng khí còn lại trong bình và khối lượng khí thoát ra khỏi bình, biết khối lượng riêng của khí ở điều kiện tiêu chuẩn là D$_{o}$ = 1,2kg/m$^{3}$
    Bạn phải đăng nhập
    Bài tập 35. Một bình chứa m = 0,3kg heli. Sau một thời gian do bị hở, khí heli thoát ra một phần. Nhiệt độ tuyệt đối của khí giảm tới 10%, áp suất giảm 20%. Tính số nguyên tử heli đã thoát ra khỏi bình.
    Bạn phải đăng nhập
    Bài tập 36. Bình dung tích V = 4lít chứa khí có áp suất p$_{1}$ = 840mmHg, khối lượng tổng cộng của bình và khí là m$_{1}$ = 546g. Cho một phần khí thoát ra ngoài, áp suất giảm đến p$_{2}$ = 735mmHg, nhiệt độ như cũ, khối lượng của bình và khí còn lại là m$_{2}$ = 543g. Tìm khối lượng riêng của khí trước và sau thí nghiệm.
    Bạn phải đăng nhập
    Bài tập 37. Hai bình giống nhau được nối với nhau bằng một ống nhỏ. Trong ống có một van. Van chỉ mở khi độ chênh lệch áp suất hai bên là Δp = 1,1amt. Ban đầu một bình chứa khí lí tưởng ở nhiệt độ t$_{1}$ = 27$^{o}$C, áp suất p$_{1}$ = 1atm. Còn trong bình kia là chân không. Sau đó người ta nung nóng hai bình lên tới nhiệt độ t$_{2}$ = 107$^{o}$C. Hãy tính áp suất cúa khí trong mỗi bình lúc này.
    Bạn phải đăng nhập
    Bài tập 38. Ba bình giống nhau được nối với nhau bằng các ống dẫn mỏng cách nhiệt. Mỗi bình chứa một lượng khí heli nào đó ở cùng nhiệt độ T = 10K. Sau đó bình 1 được làm nóng đến nhiệt độ T$_{1}$ = 40K, bình II đến T$_{2}$= 100K, bình III có nhiệt độ không đổi. Hỏi áp suất trong các bình thay đổi bao nhiêu lần.
    Bạn phải đăng nhập
    Bài tập 39. Hai bình có thể tích V$_{1}$ = 100cm$^{3}$, V$_{2}$ = 200cm$^{3}$ được nối bằng một ống nhỏ cách nhiệt. Ban đầu hệ có nhiệt độ t = 27$^{o}$C và chứa Oxi ở áp suất p = 760mmHg. Sau đó bình V$_{1}$ được giảm nhiệt độ xuống 0$^{o}$C còn bình V$_{2}$ tăng nhiệt độ lên đến 100$^{o}$C. Tính áp suất khí trong các bình.
    Bạn phải đăng nhập

    nguồn vật lý phổ thông trực tuyến
    7
  2. giải giúp em
    Một mol khí lý tưởng đang ở điều kiện chuẩn thì bị nén vào bình có thể tích 13 lit, áp suất khí đạt 5,3 atm. Khi đó nhiệt độ khí trong bình là:
    3
    1. Bạn phải đăng nhập
  3. gải giup em
    Cho khối lượng riêng của nước biển là ρ = 10$^{3}$kg/m$^{3}$ và áp suất khí quyển là P$_{a}$ = 1,01.10$^{5}$ N/m$^{2}$. Lấy g = 10m/s$^{2}$. Áp suất ở độ sâu 100m dưới mức nước biển là?
    2
    1. Bạn phải đăng nhập
  4. giai giup em
    Một bình chứa 1kg khí có áp suất 10$^{6}$Pa. Người ta lấy ở bình ra một lượng khí cho tới khi áp suất của khí trong bình còn lại 2.10$^{5}$Pa. Coi nhiệt độ của khối khí không đổi. Tìm lượng khí đã lấy ra?
    4
    1. Bạn phải đăng nhập
  5. giải giúp em
    Người ta cho 2 gam khí Hydro lý tưởng vào một bình kín có thể tích 8,31 dm$^{3}$ ở nhiệt độ 27$^{0}$C. Áp suất do các phân tử của khí lý tưởng trên tác dụng lên thành bình sẽ là:
    4
    1. Bạn phải đăng nhập
Share Share