Chương VI: Bài tập đẳng áp định luật Gay-Lussac

1 (20%) 1 vote

Chương VI: Bài tập đẳng áp định luật Gay-Lussac

Chương VI: Bài tập định luật Boyle-Mariotte

Bài tập quá trình đẳng áp, định luật Gay-Lussac, các dạng Bài tập quá trình đẳng áp, định luật Gay-Lussac, phương pháp giải Bài tập quá trình đẳng áp, định luật Gay-Lussac vật lý lớp 10 cơ bản, nâng cao.

Bài tập 1: Thể tích của một lượng khí lí tưởng xác định thay đổi 1,7 lit sau khi nhiệt độ tăng từ 32oC lên 117oC. Tính thể tích của khối khí trước và sau thay đổi nhiệt độ, coi quá trình là đẳng áp.

Phân tích bài toán
Trạng thái 1: T1 = 305K; V1
Trạng thái 2: T2 = 390K; V2 = V1 + 1,7 (lít)
Giải
V1T1=V2T2V1T1=V2T2 => V1 = 6,1 lít ; V2 = 7,8 lít

Bài tập 2: Thể tích của một khối khí lí tưởng tăng thêm 10% sau khi nhiệt độ tăng đẳng áp đến 47oC. Xác định nhiệt độ ban đầu của khối khí.

Phân tích bài toán
Trạng thái 1: T1; V1
Trạng thái 2: T2 = 320K; V2 = V1 + 0,1V1 = 1,1V1
Giải
V1T1=V2T2V1T1=V2T2 => T1=290,9K

Bài tập 3: Thể tích của một khối khí lí tưởng tăng thêm 1% và nhiệt độ tuyệt đối tăng thêm 3K khi đung nóng đẳng áp khối khí. Tính nhiệt độ ở trạng thái ban đầu của khối khí.

Phân tích bài toán
Trạng thái 1: T1; V1
Trạng thái 2: T2 = T1 + 3; V2 = V1 + 0,01V1 = 1,01V1
Giải
V1T1=V2T2V1T1=V2T2 => T1 = 300K

Bài tập 4: Một khối khí lí tưởng có nhiệt độ ở trạng thái ban đầu là 27oC. Xác định nhiệt độ của khối khi sau khi đun nóng đẳng áp biết thể tích của khối khí tăng lên 3 lần

Phân tích bài toán
Trạng thái 1: T1 = 300K; V1
Trạng thái 2: V2 = 3V1
Giải
V2=3V1 => T2=3T1=900K

Bài tập 5: Ống thủy tinh tiết diện S một đầu kín (hình vẽ), một đầu ngăng bởi giọt thủy ngân. Chiều dài cột không khí bên trong ống thủy tinh là l1=20cm, nhiệt độ bên trong ống là 27oC. Tìm chiều cao của cột không khí bên trong ống khi nhiệt độ tăng thêm 10oC, coi quá trình biến đổi trạng thái với áp suất là không đổi.
Bài tập đẳng áp định luật Gay-Lussac, vật lý phổ thông

Phân tích bài toán
Trạng thái 1: T1 = 300K; V1 = l1.S
Trạng thái 2: T2 = 310K, V2 = l2.S
Giải
V1T1=V2T2V1T1=V2T2 => l2=20,67cm

Bài tập 6: Một bình cầu thể tích 45cm3 chứa khí lí tưởng được nối với một ống khí hình trụ tiết diện 0,1cm2một đầu được chặn bởi giọt thủy ngân (hình vẽ). Ở nhiệt độ 20oC chiều dài cột khí trong ống là 10cm, xác định chiều dài của cột không khí trong ống khi nhiệt độ tăng đến 25oC biết rằng áp suất của khí quyển là không đổi.
Bài tập đẳng áp định luật Gay-Lussac, vật lý phổ thông

Phân tích bài toán
Trạng thái 1: T1 = 293K, V1 = 45 + l1.S = 46cm3
Trạng thái 2: T2 = 298K; V2 = 45 + l2.S
Giải
V1T1=V2T2V1T1=V2T2 => l2 = 42,76cm

Bài tập 7. 12g khí chiếm thể tích 4 lít ở 7oC, sau khi nung nóng đẳng áp khối lượng riêng của khí là 1,2g/lit. Tìm nhiệt độ của khí sau khi nung nóng.

V2 = m/D2 = 12/1,2 = 10lit
T2 = T1.V2/V1 = 700K

Bài tập 8. Khối lượng riêng không khí trong phòng (27oC) lớn hơn khối lượng riêng của không khí ngoài sân nắng (42oC) bao nhiêu lần. Biết áp suất không khí trong và ngoài phòng như nhau

D1 = m/V1; D2 = m/V2 => V2/V1 = D1/D2 = T2/T1 = 1,05

Bài tập 9. Khí ở lò thoát ra theo ống khói hình trụ. Ở đầu dưới, khí có nhiệt độ 727oC và chuyển động với vận tốc 5m/s. Hỏi vận tốc của khí ở đầu trên của ống (có nhiệt độ 227oC). Áp suất coi như không đổi.

Gọi u1; u2 là vận tốc của khí ở đầu dưới và đầu trên của ống khói
S là tiết diện của ống khói
xét trong 1 giây
thể tích vào đầu dưới: V1 = VoαT1 = u1S
thể tích ra đầu trên: V2 = VoαT2 = u2S
=> V2/V1 = u2/u1 = T2/T1 => u2 = 2,5m/s

Bài tập 10. Một áp kế khí gồm một bình cầu thủy tinh có thể tích 270cm3 gắn với một ống nhỏ AB nằm ngang có tiết diện 0,1cm2. Trong ống có một giọt thủy ngân. Ở 0oC giọt thủy ngân cách A 30cm. Tìm khoảng di chuyển của giọt thủy ngân khi nung nóng bình cầu đến 10oC. Coi dung tích bình là không đổi.
Bài tập đẳng áp định luật Gay-Lussac, vật lý phổ thông

T1 = 273K, khi có thể tích là V1 = V + Sx1
T2 = 283K, khí có thể tích là V2 = V + Sx2
V2 – V1 = V1(αT2 – 1) = S(x2 – x1) => x2 – x1 = 100cm

Bài tập 11. Một áp kế khí như hình vẽ. Biết ở 0oC, giọt thủy ngân cách A 30cm, ở 5oC các A 50cm. Tính dung tích bình. Coi dung tích bình là không đổi.
Bài tập đẳng áp định luật Gay-Lussac, vật lý phổ thông

T1 = 273K ; V1 = V + Sx1
T2 = 278K, V2 = V + Sx2
V2 – V1 = V1(αT2 – T1) = S(x2 – x1)
(V + Sx1)(αT2 – 1) = S(x2 – x1) => V = 106,2cm3

Thảo luận cho bài: Chương VI: Bài tập đẳng áp định luật Gay-Lussac