Câu hỏi 1 :
Biểu thức nào dưới đây diễn tả phương trình trạng thái khí lý tưởng?
- A
\({p_1}{V_1}{T_1} = {p_2}{V_2}{T_2}\)
- B
\(\frac{{{T_1}{p_1}}}{{{V_1}}} = \frac{{{T_2}{p_2}}}{{{V_2}}}\)
- C
\(\frac{{pV}}{T} = const\)
- D
\(\frac{{{T_1}{V_1}}}{{{p_1}}} = \frac{{{T_2}{V_2}}}{{{p_2}}}\)
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:
- A
giảm 1,5 lần
- B
tăng 6 lần
- C
tăng 1,5 lần
- D
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?
- A
Hình A
- B
Hình B
- C
Hình C
- D
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:
- A
quá trình biến đổi trạng thái trong đó áp suất được giữ không đổi.
- B
quá trình biến đổi trạng thái trong đó thể tích được giữ không đổi.
- C
quá trình biến đổi trạng thái trong đó nhiệt độ được giữ không đổi.
- D
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:
- A
\({p_1}{V_2} = {p_2}{V_1}\)
- B
\(pV = c{\rm{onst}}\)
- C
\(\dfrac{p}{V} = const\)
- D
\(\dfrac{V}{p} = const\)
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
- 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.
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:
- A
Khi thể tích giảm thì nhiệt độ giảm
- B
Áp suất của chất khí không đổi
- C
Khi áp suất tăng thì thể tích giảm
- D
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:
- A
Đường thẳng song song với trục V
- B
Đường hyperbol
- C
Đường thẳng song song với trục T
- D
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
- A
Bành trướng là chiếm một phần thể tích của bình chứa
- B
Khi áp suất tác dụng lên một lượng khí tăng thì thể tích của khí tăng đáng kể
- C
Chất khí có tính dễ nén
- D
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:
- A
săm xe đạp để ngoài nắng có thể bị nổ.
- B
quả bóng bay bị vỡ khi dùng tay bóp mạnh.
- C
quả bóng bàn bị bẹp nhúng vào nước nóng lại phồng lên như cũ.
- D
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:
- A
\({V_1} > {V_2}\)
- B
\({V_1} < {V_2}\)
- C
\({V_1} = {V_2}\)
- D
\({V_1} \ge {V_2}\)
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?
- A
Dao động quanh vị trí cân bằng.
- B
Lực tương tác phân tử mạnh.
- C
Có hình dạng và thể tích xác định
- D
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.
- A
Độ biến thiên của áp suất tỉ lệ thuận với độ biến thiên của nhiệt độ.
- B
Áp suất tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối.
- C
Độ biến thiên của áp suất tỉ lệ thuận với độ biến thiên của nhiệt độ Celsius.
- D
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:
- A
\({8,9.10^3}\) lần.
- B
\(8,9\) lần.
- C
\({22,4.10^3}\) lần.
- D
\({22,4.10^{23}}\) 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 \(6{\rm{a}}tm\)?
- A
1,5 lít
- B
12 lít
- C
20 lít
- D
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:
- A
2,2kg
- B
2,145kg
- C
1,287kg
- D
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:
- A
10,8 lần.
- B
2 lần.
- C
1,5 lần.
- D
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?
- A
Chưa; 1,46 atm.
- B
Rồi; 6,95 atm.
- C
Chưa; 0,69 atm.
- D
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.
- A
\(17,85cm\)
- B
\(23cm\)
- C
\(45cm\)
- D
\(20,9cm\)
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.
- A
\(300K\)
- B
\({300^0}C\)
- C
\(900K\)
- D
\({900^0}C\)
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?
- A
\(2\) giờ
- B
\(160\) phút
- C
\(960\) giây
- D
\(1,5\) 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:
- A
\(7,5l\)
- B
\(5,34l\)
- C
\(9,21l\)
- D
\(4,03l\)
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 \({p_1} = {p_3}\), \({V_1} = 1{m^3}\), \({V_2} = 4{m^3}\), \({T_1} = 100K,{T_4} = 300K\). \({V_3} = ?\)
- A
\(2{m^3}\)
- B
\(3,2{m^3}\)
- C
\(4,5{m^3}\)
- D
\(2,2{m^3}\)
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:
- A
\(265K\)
- B
\(490K\)
- C
\(487,8K\)
- D
\(342K\)
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: \({T_{max}} = - \frac{{{{20}^2}}}{{10.0,082}} + \frac{{4.20}}{{0,082}} = 487,8K\)