Bài 47: Phương Trình Trạng Thái Của Khí Lí Tưởng. Định Luật Gay Luy

Xem toàn bộ tài liệu Lớp 10: tại đây

Xem thêm các sách tham khảo liên quan:

• Giải Vật Lí Lớp 10
• Sách Giáo Khoa Vật Lý 10
• Giải Sách Bài Tập Vật Lí Lớp 10
• Sách Giáo Viên Vật Lí Lớp 10
• Sách giáo khoa vật lý 10 nâng cao
• Sách Giáo Viên Vật Lí Lớp 10 Nâng Cao
• Sách Bài Tập Vật Lí Lớp 10
• Sách Bài Tập Vật Lí Lớp 10 Nâng Cao

Giải Bài Tập Vật Lí 10 – Bài 47: Phương trình trạng thái của khí lí tưởng. Định luật Gay Luy – xác (Nâng Cao) giúp HS giải bài tập, nâng cao khả năng tư duy trừu tượng, khái quát, cũng như định lượng trong việc hình thành các khái niệm và định luật vật lí:

Câu c1 (trang 232 sgk Vật Lý 10 nâng cao): Với một lượng khí đã cho thì hằng số trong công thức pV/T = hằng số có một giá trị duy nhất hay có thể có nhiều giá trị?

Lời giải:

HDTL: phương trình trạng thái pV/T= hằng số có dạng chung cho mọi lượng khí khác nhau, nhưng với một lượng khí đã cho thì hằng số ở vế phải có một giá trị C xác định.

Câu 1 (trang 233 sgk Vật Lý 10 nâng cao):

Thiết lập phương trình trạng thái cân bằng cách thực hiện giai đoạn biến đổi:

Lời giải:

HDTL: từ trạng thái (1) sang trạng thái (2’) là quá trình biến đổi đẳng tích

Từ trạng thái (2’) sang trạng thái (2) là quá trình biến đổi đẳng nhiệt:

Thế (1) vào (2) ta được:

Câu 2 (trang 233 sgk Vật Lý 10 nâng cao): Từ phương trình trạng thái (47.4): , hãy tìm lại định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ôt và định luật Sác-lơ.

Lời giải:

Từ phương trình:

+ Quá trình biến đổi đẳng nhiệt ta được: T = hằng số → p.V = hằng số (định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ôt).

+ Quá trình biến đổi đẳng tích: V = hằng số → p/T = hằng số (định luật Sác-lơ).

Câu 3 (trang 233 sgk Vật Lý 10 nâng cao): Hai phương trình trạng thái của hai lượng khí khác nhau thì có khác nhau không? Nếu có thì khác nhau ở chỗ nào?

Lời giải:

HDTL: hai pương trình trạng thái của hai lượng khí khác nhau thì có dạng giống nhau nhưng khác nhau về hằng số:

Câu 4 (trang 233 sgk Vật Lý 10 nâng cao): Viết phương trình biểu diễn định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ôt đối với cùng một lượng khí nhưng ở hai nhiệt độ tuyệt đối khác nhau. Hai phương trình ấy có khác nhau không? Nếu có thì khác ở chỗ nào?

Lời giải:

Từ phương tình trạng thái khí lí tưởng: p.V/T = hằng số = C.

Quá trình đẳng nhiệt: T = hằng số ⇒ p.V = C.T1 ứng với nhiệt độ T1.

Và p.V = CT2 ứng với nhiệt độ T2.

Hai phương trình p.V = C.T1 và p.V = C.T2 khác nhau hằng số ở vế phải.

Câu 5 (trang 233 sgk Vật Lý 10 nâng cao): Từ phương trình (47.5): suy ra phương trình (47.6): V = V0.(1 + β.t) và ngược lại.

Lời giải:

Ta có:

⇒ V = C’.T = C’.(t + 273).

Ngược lại:

Nếu ta có: V = V0.(1 + β.t)

Câu 6 (trang 233 sgk Vật Lý 10 nâng cao): Từ định luật Boilo- Mariot và định luật Gay Luy-xac suy ra phương trình trạng thái của chất khí.

Lời giải:

HDTL: xét một lượng khí không đổi, biến đổi trạng thái qua hai quá trình:

– Quá trình đẳng nhiệt:

Quá trình đẳng áp từ (2’) → (2)

– Từ (1) và (3) suy ra

Bài 1 (trang 233 sgk Vật Lý 10 nâng cao): Đối với một lượng khí xác định, quá trình nào sau đây là đẳng áp?

A. Nhiệt độ không đổi, thể tích tăng.

B. Nhiệt độ không đổi, thể tích giảm.

C. Nhiệt độ tăng, thể tích tăng tỉ lệ thuận với nhiệt độ.

D. Nhiệt độ giảm, thể tích tăng tỉ lệ nghịch với nhiệt độ.

Lời giải:

Đáp án: C.

Quá trình đẳng áp: p = hằng số suy ra V/T = hằng số ⇒ V tăng tỉ lệ thuận với nhiệt độ khi nhiệt độ tăng.

Bài 2 (trang 233 sgk Vật Lý 10 nâng cao): Nén 10l khí ở nhiệt độ 27℃ để cho thể tích của nó chỉ còn 4l, vì nén nhanh khí bị nóng lên đến 60℃. Hỏi áp suất của khí tăng lên bao nhiêu lần? (có thể đối chiếu với bài tập 3 ở bài định luật Boilo-Mariot)

Lời giải:

Áp dụng phương trình trạng thái lí tưởng:

Vậy áp suất tăng lên 2,78 lần

Bài 3 (trang 233 sgk Vật Lý 10 nâng cao): Một bình bằng thép dung tích 50l chứa khí hiđro ở áp suất 5 Mpa và nhiệt độ 37oC. Dùng bình này bơm được bao nhiêu quả bóng bay, dung tích mỗi quả 10 l, áp suất mỗi quả 1,05.105 Pa? Nhiệt độ trong bóng bay là 12oC.

Lời giải:

Ở nhiệt độ 12oC và áp suất 1,05.105 Pa, thể tích lượng khí hiđro là:

Số bóng bay bơm được:

Bài 4 (trang 233 sgk Vật Lý 10 nâng cao): Một mol khí ở áp suất 2atm và nhiệt độ 30℃ thì chiếm một thể tích là bao nhiêu?

Lời giải:

ở đktc: 1 mol khí có thể tích, nhiệt độ, áp suất là:

Vo= 22,4 lít; To = 273K; po = 1,013.105Pa

Áp dụng phương trình trạng thái lí tưởng:

 

Bài giải này có hữu ích với bạn không?

Bấm vào một ngôi sao để đánh giá!

Action: Post ID: Post Nonce: ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ Processing your rating... Đánh giá trung bình {{avgRating}} / 5. Số lượt đánh giá: {{voteCount}} {{successMsg}} {{#errorMsg}} {{.}} {{/errorMsg}} There was an error rating this post!

Đánh giá trung bình 4 / 5. Số lượt đánh giá: 950

Chưa có ai đánh giá! Hãy là người đầu tiên đánh giá bài này.