Câu hỏi 1 :
Biểu thức nào dưới đây diễn tả phương trình trạng thái khí lý tưởng?
\({p_1}{V_1}{T_1} = {p_2}{V_2}{T_2}\)
\(\frac{{{T_1}{p_1}}}{{{V_1}}} = \frac{{{T_2}{p_2}}}{{{V_2}}}\)
\(\frac{{pV}}{T} = const\)
\(\frac{{{T_1}{V_1}}}{{{p_1}}} = \frac{{{T_2}{V_2}}}{{{p_2}}}\)
Đáp án: C
Phương pháp giải:
Sử dụng biểu thức phương trình trạng thái của khí lý tưởng
Lời giải chi tiết:
Phương trình trạng thái của khí lý tưởng: \(\frac{{pV}}{T} = const\)
Câu hỏi 2 :
Đối với một khối khí lý tưởng nhất định, khi áp suất tăng 3 lần và thể tích giảm 2 lần thì nhiệt độ tuyệt đối sẽ:
giảm 1,5 lần
tăng 6 lần
tăng 1,5 lần
giảm 6 lần
Đáp án: C
Phương pháp giải:
Vận dụng phương trình trạng thái của khí lý tưởng: \(\frac{{pV}}{T} = const\) hay \(pV \sim T\)
Lời giải chi tiết:
Từ phương trình trạng thái của khí lý tưởng ta có: \(pV \sim T\)
=> Khi áp suất tăng 3 lần và thể tích giảm 2 lần thì nhiệt độ tuyệt đối sẽ tăng thêm \(\frac{3}{2} = 1,5\) lần
Câu hỏi 3 :
Đồ thị nào sau đây biểu diễn đúng định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt?
Hình A
Hình B
Hình C
Hình D
Đáp án: B
Phương pháp giải:
+ Vận dụng định luật Bôilơ - Mariốt: \(pV = h/s\)
+ Vận dụng kiến thức về dạng đồ thị của các hàm số
Lời giải chi tiết:
Ta có: \(pV = h/s = a \to p = \dfrac{a}{V}\)
Tương đương với dạng: \(y =ax\)
=>Hình B diễn tả đúng định luật Bôilơ - Mariốt
Câu hỏi 4 :
Quá trình đẳng nhiệt là:
quá trình biến đổi trạng thái trong đó áp suất được giữ không đổi.
quá trình biến đổi trạng thái trong đó thể tích được giữ không đổi.
quá trình biến đổi trạng thái trong đó nhiệt độ được giữ không đổi.
quá trình biến đổi trạng thái trong đó nhiệt độ và thể tích được giữ không đổi.
Đáp án: C
Lời giải chi tiết:
Quá trình đẳng nhiệt là quá trình biến đổi trạng thái trong đó nhiệt độ được giữ không đổi.
Câu hỏi 5 :
Hệ thức đúng của định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt là:
\({p_1}{V_2} = {p_2}{V_1}\)
\(pV = c{\rm{onst}}\)
\(\dfrac{p}{V} = const\)
\(\dfrac{V}{p} = const\)
Đáp án: B
Lời giải chi tiết:
A - sai vì: \({p_1}{V_1} = {p_2}{V_2}\)
B - đúng
C, D - sai vì: \(pV = const\)
Câu hỏi 6 :
Tập hợp ba thông số xác định trạng thái của một lượng khí xác định là
áp suất, thể tích, khối lượng.
áp suất, nhiệt độ, thể tích.
nhiệt độ, áp suất, khối lượng.
thể tích, nhiệt độ, khối lượng.
Đáp án: B
Phương pháp giải:
Vận dụng kiến thức về trạng thái của chất khí
Lời giải chi tiết:
Thông số trạng thái của một lượng khí gồm:
+ Thể tích
+ Nhiệt độ
+ Áp suất
Câu hỏi 7 :
Đặc điểm nào sau đây không phải của quá trình đẳng áp đối với một khối khí lý tưởng xác định:
Khi thể tích giảm thì nhiệt độ giảm
Áp suất của chất khí không đổi
Khi áp suất tăng thì thể tích giảm
Khi nhiệt độ tăng thì thể tích tăng
Đáp án: C
Phương pháp giải:
Vận dụng định luật Gay Luy-xác
Lời giải chi tiết:
Đặc điểm không phải của quá trình đẳng áp đối với một khối khí lý tưởng xác định là:Khi áp suất tăng thì thể tích giảm
Câu hỏi 8 :
Trên đồ thị (V,T), đường đẳng áp là:
Đường thẳng song song với trục V
Đường hyperbol
Đường thẳng song song với trục T
Đường thẳng có phương qua O
Đáp án: D
Phương pháp giải:
Vận dụng lý thuyết về đường đẳng áp
Câu hỏi 9 :
Chon phương án đúng khi nói về các tính chất của chất khí
Bành trướng là chiếm một phần thể tích của bình chứa
Khi áp suất tác dụng lên một lượng khí tăng thì thể tích của khí tăng đáng kể
Chất khí có tính dễ nén
Chất khí có khối lượng riêng lớn so với chất rắn và chất lỏng
Đáp án: C
Phương pháp giải:
Xem lý thuyết các tính chất của chất khí
Lời giải chi tiết:
A - sai vì: Bành trướng: Chiếm toàn bộ thể tích của bình chứa
B -sai vì: Dễ nén: Khi áp suất tác dụng lên một lượng khí tăng thì thể tích của khí giảm đáng kể.
C - đúng
D - sai vì: Chất khí có khối lượng riêng nhỏ so với chất rắn và chất lỏng
Câu hỏi 10 :
Hiện tượng có liên quan đến định luật Sác-lơ là:
săm xe đạp để ngoài nắng có thể bị nổ.
quả bóng bay bị vỡ khi dùng tay bóp mạnh.
quả bóng bàn bị bẹp nhúng vào nước nóng lại phồng lên như cũ.
mở lọ nước hoa và mùi nước hoa lan tỏa khắp phòng.
Đáp án: A
Phương pháp giải:
Vận dụng các kiến thức về định luật Sáclơ
Lời giải chi tiết:
Ta có: Trong quá trình đẳng tích của một lượng khí nhất định, áp suất tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối.
Câu hỏi 11 :
Một khối khí lí tưởng thực hiện quá trình được biểu diễn như hình sau:
Đáp án: B
Phương pháp giải:
Đọc và phân tích đồ thị của quá trình đẳng áp
Lời giải chi tiết:
Đồ thị ở phương án B không biểu diễn đúng quá trình trên vì quá trình ở đầu bài là quá trình đẳng áp mà đồ thị B cho thấy áp suất thay đổi
Câu hỏi 12 :
Biểu diễn hai đường đẳng tích của cùng một khối lượng không khí trong hệ tọa độ \(\left( {p-T} \right)\). Mối quan hệ đúng về các thể tích \({V_1},{V_2}\) là:
\({V_1} > {V_2}\)
\({V_1} < {V_2}\)
\({V_1} = {V_2}\)
\({V_1} \ge {V_2}\)
Đáp án: B
Phương pháp giải:
Vận dụng đường đẳng tích
Câu hỏi 13 :
Các tính chất nào sau đây là tính chất của các phân tử chất rắn?
Dao động quanh vị trí cân bằng.
Lực tương tác phân tử mạnh.
Có hình dạng và thể tích xác định
Các tính chất A, B, C.
Đáp án: D
Lời giải chi tiết:
Ta có, chất rắn có các tính chất:
+ Lực tương tác phân tử rất mạnh
+ Chuyển động phân tử: Dao động quanh VTCB
+ Hình dạng và thể tích xác định
=> Cả 3 phương án A, B, C - đúng
Câu hỏi 14 :
Xét một quá trình đẳng tích của một lượng khí lí tưởng nhất định. Tìm phát biểu sai.
Độ biến thiên của áp suất tỉ lệ thuận với độ biến thiên của nhiệt độ.
Áp suất tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối.
Độ biến thiên của áp suất tỉ lệ thuận với độ biến thiên của nhiệt độ Celsius.
Áp suất tỉ lệ thuận với nhiệt độ Celsius.
Đáp án: D
Phương pháp giải:
Vận dụng biểu thức định luật Sáclơ
Lời giải chi tiết:
A, B, C - đúng
D - sai vì: \(p \sim T\)
Câu hỏi 15 :
Ở nhiệt độ \({0^0}C\) và áp suất \(760{\rm{ }}mmHg\), \(22,4\) lít khí ôxi chứa \({6,02.10^{23}}\) phân tử ôxi. Coi phân tử ôxi như một quả cầu có bán kính \(r = {10^{ - 10}}m\). Thể tích riêng của các phân tử khí ôxi nhỏ hơn thể tích bình chứa:
\({8,9.10^3}\) lần.
\(8,9\) lần.
\({22,4.10^3}\) lần.
\({22,4.10^{23}}\) lần.
Đáp án: A
Phương pháp giải:
Vận dụng biểu thức tính thể tích của một phân tử : \(V = \frac{4}{3}\pi {r^3}\)
Lời giải chi tiết:
Ta có:
Thể tích của bình chứa là: \(V = 22,4l = {22,4.10^{ - 3}}{m^3}\)
Thể tích của một phân tử oxi bằng: \({V_0} = \frac{4}{3}\pi {r^3}\)
Thể tích riêng của các phân tử oxi bằng: \(V' = {N_A}{V_0} = \frac{4}{3}\pi {N_A}{r^3}\)
Xét tỉ số: \(\frac{V}{{V'}} = \frac{{{{22,4.10}^{ - 3}}}}{{\frac{4}{3}\pi {N_A}{r^3}}} = \frac{{{{22,4.10}^{ - 3}}}}{{\frac{4}{3}\pi {{.6,023.10}^{23}}.{{\left( {{{10}^{ - 10}}} \right)}^3}}} = {8,9.10^3}\)
=> Thể tích riêng của các phân tử ôxi nhỏ hơn thể tích bình chứa \({8,9.10^3}\) lần
Câu hỏi 16 :
Một lượng khí xác định ở áp suất \(3{\rm{a}}tm\) có thể tích là \(10\) lít. Thể tích của khối khí khi nén đẳng nhiệt đến áp suất \(6{\rm{a}}tm\)?
1,5 lít
12 lít
20 lít
5 lít
Đáp án: D
Phương pháp giải:
Vận dụng định luật Bôilơ - Mariốt: \(pV = h/{\rm{s}}\)
Lời giải chi tiết:
Trạng thái 1:\({p_1} = 3{\rm{a}}tm,{V_1} = 10l\)
Trạng thái 2: \({p_2} = 6{\rm{a}}tm\)
Áp dụng định luật Bôilơ - Mariốt, ta có: \({p_1}{V_1} = {p_2}{V_2} \to {V_2} = \frac{{{p_1}{V_1}}}{{{p_2}}} = \frac{{3.10}}{6} = 5l\)
Câu hỏi 17 :
Khối lượng riêng của oxi ở điều kiện tiêu chuẩn là \(1,43kg/{m^3}\). Khối lượng oxi ở trong bình kín thể tích \(6\) lít, áp suất \(150atm\) nhiệt độ \({0^0}C\) là:
2,2kg
2,145kg
1,287kg
1,43kg
Đáp án: C
Phương pháp giải:
+Vận dụng định luật Bôilơ - Mariốt: \(pV = h/{\rm{s}}\)
+ Áp dụng biểu thức tính khối lượng: \(m = \rho V\)
Lời giải chi tiết:
Ta có:
Trạng thái 1: ở điều kiện tiêu chuẩn: \({p_1} = 1{\rm{a}}tm,{t_1} = {0^0}C,\rho = 1,43kg/{m^3}\)
Trạng thái 2: \({V_2} = 6l,{p_2} = 150{\rm{a}}tm,{t_2} = {0^0}C\)
+ Áp dụng định luật Bôilơ - Mariốt, ta có: \({p_1}{V_1} = {p_2}{V_2} \to {V_1} = \frac{{{p_2}{V_2}}}{{{p_1}}} = \frac{{150.6}}{1} = 900l = 0,9{m^3}\)
+ Khối lượng của khí là: \(m = \rho V = 1,43.0,9 = 1,287kg\)
Câu hỏi 18 :
Một bóng đèn có nhiệt độ khi tắt là \({25^0}C\), khi sáng là \({323^0}C\), thì áp suất của khí trơ trong bóng đèn tăng lên là:
10,8 lần.
2 lần.
1,5 lần.
12,92 lần.
Đáp án: B
Phương pháp giải:
+ Vận dụng biểu thức định luật Sáclơ: \(\frac{p}{T} = const\)
+ Áp dụng biểu thức tính nhiệt độ tuyệt đối: \(T = t + 273\)
Lời giải chi tiết:
Vì thể tích của bóng đèn không đổi nên ta có:
\(\frac{{{p_1}}}{{{T_1}}} = \frac{{{p_2}}}{{{T_2}}} \to \frac{{{p_2}}}{{{p_1}}} = \frac{{{T_2}}}{{{T_1}}} = \frac{{323 + 273}}{{25 + 273}} = 2\) lần
Câu hỏi 19 :
Một nồi áp suất, bên trong là không khí ở \({23^0}C\) có áp suất bằng áp suất của không khí bên ngoài \(\left( {1{\rm{ }}atm} \right)\). Van bảo hiểm của nồi sẽ mở khi áp suất bên trong cao hơn áp suất bên ngoài \(1,2{\rm{ }}atm\). Nếu nồi được đung nóng tới \({160^0}C\) thì không khí trong nồi đã thoát ra chưa? Áp suất không khí trong nồi bằng bao nhiêu?
Chưa; 1,46 atm.
Rồi; 6,95 atm.
Chưa; 0,69 atm.
Rồi; 1,46 atm.
Đáp án: A
Phương pháp giải:
+ Áp dụng biểu thức tính nhiệt độ tuyệt đối: \(T = t + 273\)
+ Vận dụng biểu thức định luật Sáclơ: \(\frac{p}{T} = const\)
Lời giải chi tiết:
Lượng không khí trong nồi được đun nóng trong một quá trình đẳng tích.
Trạng thái 1: \(\left\{ \begin{gathered}
{t_1} = {\text{ }}{23^0}C \to {T_1} = 23 + 273 = 296K \hfill \\
{p_1} = {\text{ }}1{\text{ }}atm \hfill \\
\end{gathered} \right.\)
Trạng thái 2: $\left\{ \begin{gathered}
{t_1} = {160^0}C \to {T_1} = 160 + 273 = 433K{\text{ }} \hfill \\
{p_1} = ? \hfill \\
\end{gathered} \right.$
Trong quá trình đẳng tích:
\(\frac{{{p_2}}}{{{T_2}}} = \frac{{{p_1}}}{{{T_1}}} \to {p_2} = \frac{{{p_1}{T_2}}}{{{T_1}}} = \frac{{1.433}}{{296}} = 1,46{\rm{a}}tm\)
Áp suất này chỉ cao hơn áp suất bên ngoài \(0,46{\rm{ }}atm\)
=> Van bảo hiểm chưa mở, không khí trong nồi chưa thoát ra được.
Câu hỏi 20 :
Một bình cầu thể tích \(45c{m^3}\) chứa khí lí tưởng được nối với một ống khí hình trụ tiết diện \(0,1c{m^2}\) một đầu được chặn bởi giọt thủy ngân. Ở nhiệt độ \({20^0}C\) chiều dài cột khí trong ống là \(10cm\), xác định chiều dài của cột không khí trong ống khi nhiệt độ tăng đến \({25^0}C\) biết rằng áp suất của khí quyển là không đổi.
\(17,85cm\)
\(23cm\)
\(45cm\)
\(20,9cm\)
Đáp án: A
Phương pháp giải:
+ Vận dụng biểu thức tính nhiệt độ tuyệt đối: \(T = t + 273\)
+ Vận dụng biểu thức tính thể tích: \(V = l{\rm{S}}\)
+ Vận dụng biểu thức định luật Gay Luy - xác: \(\frac{V}{T} = h/{\rm{s}}\)
Lời giải chi tiết:
Ta có:
- Trạng thái 1: \(\left\{ \begin{array}{l}{T_1} = 20 + 273 = 293K\\{V_1} = 45 + {l_1}S = 45 + 10.0,1 = 46c{m^3}\end{array} \right.\)
- Trạng thái 2: \(\left\{ \begin{array}{l}{T_2} = 25 + 273 = 298K\\{V_2} = 45 + {l_2}S\end{array} \right.\)
Áp dụng định luật Gay Luy-xác, ta có:
\(\begin{array}{l}\frac{{{V_1}}}{{{T_1}}} = \frac{{{V_2}}}{{{T_2}}} \leftrightarrow \frac{{46}}{{293}} = \frac{{45 + {l_2}.0,1}}{{298}}\\ \to {l_2} = 17,85cm\end{array}\)
Câu hỏi 21 :
Một khối khí lí tưởng có nhiệt độ ở trạng thái ban đầu là \({27^0}C\) . Xác định nhiệt độ của khối khí sau khi đun nóng đẳng áp biết thể tích của khối khí tăng lên 3 lần.
\(300K\)
\({300^0}C\)
\(900K\)
\({900^0}C\)
Đáp án: C
Phương pháp giải:
+ Vận dụng biểu thức tính nhiệt độ tuyệt đối: \(T = t + 273\)
+ Vận dụng biểu thức định luật Gay Luy - xác: \(\frac{V}{T} = h/{\rm{s}}\)
Lời giải chi tiết:
Ta có:
- Trạng thái 1: \(\left\{ \begin{array}{l}{T_1} = 27 + 273 = 300K\\{V_1}\end{array} \right.\)
- Trạng thái 2: \(\left\{ \begin{array}{l}{T_2} = ?\\{V_2} = 3{V_1}\end{array} \right.\)
Áp dụng định luật Gay Luy xác, ta có:
\(\frac{{{V_1}}}{{{T_1}}} = \frac{{{V_2}}}{{{T_2}}} \to {T_2} = \frac{{{V_2}{T_1}}}{{{V_1}}} = \frac{{3{V_1}.300}}{{{V_1}}} = 900K\)
Câu hỏi 22 :
Khí cầu có dung tích \(328{m^3}\) được bơm khí hiđro. Khi bơm xong, hiđro trong khí cầu có nhiệt độ \({27^0}C\), áp suất \(0,9{\rm{a}}tm\). Ta phải bơm bao lâu nếu mỗi giây bơm được \(2,5g\) hiđro vào khí cầu?
\(2\) giờ
\(160\) phút
\(960\) giây
\(1,5\) giờ
Đáp án: B
Phương pháp giải:
+ Vận dụng biểu thức tính nhiệt độ tuyệt đối: \(T = t + 273\)
+ Vận dụng phương trình Cla-pe-rôn - Men-đê-lê-ép: \(pV = n{\rm{R}}T = \frac{m}{M}RT\)
Lời giải chi tiết:
Ta có:
- Thể tích: \(V = 328{m^3} = {328.10^3}l\)
- Nhiệt độ: \(T = 27 + 273 = 300K\)
- Áp suất: \(p = 0,9{\rm{a}}tm\)
Gọi m là khối khí đã bơm vào khí cầu, áp dụng phương trình Cla-pe-rôn - Men-đê-lê-ép, ta có:
\(pV = \frac{m}{M}RT \to m = M\frac{{pV}}{{RT}} = 2.\frac{{0,{{9.328.10}^3}}}{{0,082.300}} = 24000g\)
Biết mỗi giây bơm được \(2,5g\) hiđrô vào khí cầu
=> Thời gian để bơm được \(m\left( g \right)\) hiđrô vào khí cầu là: \(t = \frac{m}{{2,5}} = \frac{{24000}}{{2,5}} = 9600{\rm{s}} = 160phut\)
Câu hỏi 23 :
Thể tích của \(10g\) khí ôxi ở áp suất \(738mmHg\) và nhiệt độ \({15^0}C\) là:
\(7,5l\)
\(5,34l\)
\(9,21l\)
\(4,03l\)
Đáp án: A
Phương pháp giải:
Vận dụng phương trình Cla-pe-rôn - Men-đê-lê-ép: \(pV = n{\rm{R}}T = \frac{m}{M}RT\)
Lời giải chi tiết:
Đổi đơn vị: \(738mmHg = 0,{984.10^5}Pa\)
Nhiệt độ: \(T = 15 + 273 = 288K\)
Áp dụng phương trình Cla-pe-rôn - Men-đê-lê-ép, ta có:
\(\begin{array}{l}pV = n{\rm{R}}T = \frac{m}{M}RT\\ \to V = \frac{m}{M}\frac{{RT}}{p} = \frac{{10}}{{32}}\frac{{0,082.288}}{{0,984}} = 7,5l\end{array}\)
Câu hỏi 24 :
Một lượng khí biến đổi theo chu trình biểu diễn bởi đồ thị. Cho biết \({p_1} = {p_3}\), \({V_1} = 1{m^3}\), \({V_2} = 4{m^3}\), \({T_1} = 100K,{T_4} = 300K\). \({V_3} = ?\)
\(2{m^3}\)
\(3,2{m^3}\)
\(4,5{m^3}\)
\(2,2{m^3}\)
Đáp án: D
Phương pháp giải:
Đọc đồ thị V-T
Xác định các quá trình
Câu hỏi 25 :
Có \(20g\) khí Heli chứa trong xilanh đậy kín bởi pittong biến đổi chậm từ \(\left( 1 \right) \to \left( 2 \right)\) theo đồ thị như hình vẽ:
\(265K\)
\(490K\)
\(487,8K\)
\(342K\)
Đáp án: C
Phương pháp giải:
Đọc đồ thị V-T
Xác định các quá trình
Lời giải chi tiết:
Quá trình \(\left( 1 \right) - \left( 2 \right):p = aV + b\)
Thay các giá trị \(\left( {{p_1},{V_1}} \right)\) và \(\left( {{p_2},{V_2}} \right)\) vào \(\left( 1 \right)\) ta được:
\(\left\{ \begin{array}{l}5 = 30{\rm{a}} + b{\rm{ }}\left( 1 \right)\\10 = 10{\rm{a}} + b{\rm{ }}\left( 2 \right)\end{array} \right.\)
Từ\(\left( 1 \right)\) và \(\left( 2 \right)\)suy ra: \(\left\{ \begin{array}{l}a = - \frac{1}{2}\\b = 20\end{array} \right. \to p = - \frac{V}{2} + 20\)
Ta suy ra: \(pV = - \frac{{{V^2}}}{2} + 20V{\rm{ }}\left( 3 \right)\)
Mặt khác: \(pV = \frac{m}{M}RT = \frac{{20}}{4}RT = 5{\rm{R}}T{\rm{ }}\left( 4 \right)\)
Từ \(\left( 4 \right)\), ta suy ra: \(T = - \frac{{{V^2}}}{{10{\rm{R}}}} + \frac{{4V}}{R}{\rm{ }}\left( 5 \right)\)
Xét hàm \(T = f\left( V \right)\) (phương trình số 5), ta có:
\(T = {T_{{\rm{max}}}}\)khi \(V = - \frac{b}{{2{\rm{a}}}} = - \frac{{\frac{4}{R}}}{{2.\frac{{ - 1}}{{10{\rm{R}}}}}} = 20l\)
Khi đó: \({T_{max}} = - \frac{{{{20}^2}}}{{10.0,082}} + \frac{{4.20}}{{0,082}} = 487,8K\)