Một học sinh sử dụng mô hình như hình vẽ để nghiên cứu mối liên hệ giữa các thông số trạng thái của khí lý tưởng. Mô hình gồm một bình kín hình hộp chữ nhật có thể tích không đổi, được gắn cảm biến nhiệt độ, áp kế đo áp suất, thước đo kích thước hình hộp và ống bơm khí. Trong quá trình thí nghiệm, học sinh bơm khí vào bình và ghi nhận các đại lượng. Biết khối lượng mol trung bình của không khí là 29 g/mol.

Một khối khí lí tưởng biến đổi trạng thái theo chu tình như hình bên. Khẳng định nào sau đây là đúng?

Trong phòng thí nghiệm, trong một bình thủy tinh kín ban đầu không khí có nhiệt độ là 10 °C, có áp suất bằng với áp suất khí quyển bên ngoài. Sau khi đậy nắp và đặt bình dưới ánh đèn mạnh trong một thời gian, nhiệt độ không khí trong bình tăng lên đến 80 °C. Sau đó, mở nắp bình cho khí thoát ra, sau cho áp suất khí trong bình bằng với áp suất khí quyển và giữ cho nhiệt độ khí vẫn là 80 °C thì đậy nắp bình lại. So với số mol khí trong bình ngay khi vừa đậy nắp, phần trăm số mol khí đã thoát ra xấp xỉ là.

Trong mỗi ý a), b), c), d) ở mỗi câu, thí sinh chọn đúng hoặc sai.

Một ống nghiệm tiết diện đều có chiều dài 80 cm , đặt thẳng đứng chứa một khối khí lí tưởng đến nửa ống, phía trên của ống là một cột thủy ngân. Nhiệt độ lúc đầu của khối khí là \(27^{\circ} \mathrm{C}\). Áp suất khí quyển là 760 mmHg .

Trong một thí nghiệm các đẳng quá trình của một khối khí xác định. Các dụng cụ được bố trí như hình vẽ.

- Nhiệt kế dùng để đo nhiệt độ của nước xung quanh bình thủy tinh kín chứa không khí.

- Áp kế dùng để đo áp suất khối khí trong bình thủy tinh.

Kết quả thí nghiệm được cho trên bảng sau :

Khi đồng hồ áp kế chỉ \(1,48 \mathrm{~atm}\) thì nhiệt độ trên nhiệt kế chỉ bao nhiêu \({ }^{\circ} \mathrm{C}\) ?

Một khối khí lí tưởng ban đầu ở trạng thái có áp suất \(p_{0}\), thể tích \(V_{0}\), nhiệt độ \(T_{0}\). Tiếp theo, khối khí trên được làm mát đẳng tích đến nhiệt độ \(\frac{T_{0}}{2}\). Sau đó, được giãn đẳng nhiệt đến thể tích \(3 V_{0}\). Hỏi tỉ số của áp suất ban đầu và áp suất ở trạng thái cuối cùng là bao nhiêu?

Một khối khí ở trạng thái ban đầu có nhiệt độ \(\mathrm{T}_{1}\), áp suất \(\mathrm{p}_{1}\) và thể tích \(\mathrm{V}_{1}\). Khi nhiệt độ tăng thêm \(16^{\circ} \mathrm{C}\) 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. Nhiệt độ ban đầu \(\mathrm{T}_{1}\) của lượng khí là

Một khối khí lí tưởng xác định ở trạng thái (1) có các thông số \({{p}_{1}}=1~\text{atm};~{{V}_{1}}=4~\text{l }\!\!\acute{\mathrm{i}}\!\!\text{ t};\) \({{\text{T}}_{1}}=300~\text{K}\). Người ta cho khối khí biến đổi đẳng áp tới trạng thái (2) có \({{\text{T}}_{2}}=600~\text{K}\) và \({{V}_{2}}\). Sau đó biến đổi đẳng nhiệt tới trạng thái (3) có \({{V}_{3}}=2~\text{l }\!\!\acute{\mathrm{i}}\!\!\text{ t}\) thì ngừng.

Một bình Oxy y tế có thể tích 10 lít, chứa khí oxygen ở áp suất 1,5.10⁷ Pa và nhiệt độ 25 °C. Sau một thời gian sử dụng, nhiệt độ và áp suất của khối khí trong bình giảm còn 20 °C và 3.10⁶ Pa. Biết khối lượng phân tử khí oxygen là 32 g/mol. Lượng khí oxygen đã sử dụng theo đơn vị gram (g) (làm tròn kết quả đến hàng đơn vị) bằng bao nhiêu ?

Một bình cầu có thể tích \(\text{V}=9\) lít chứa 2 mol khí lí tưởng như hình bên. Van bảo hiểm của bình là một xi lanh (thể tích không đáng kể so với thể tích bình cầu) có pit tông diện tích S = 40 cm² được giữ bằng lò xo có độ cứng k = 100 N/m. Khi nhiệt độ của khí là \({{\text{t}}_{1}}=27\) thì pit tông ở vị trí cách lỗ thoát khí một khoảng ℓ = 8 cm. Biết lực đàn hồi của lò xo được xác định bằng công thức \({{\text{F}}_{\text{h}}}=\text{k}.\left| \ell  \right|\) và lò xo luôn bị nén. Nhiệt độ của khối khí tăng tới nhiệt độ \({{\text{t}}_{2}}\) (°C) nào thì khí bắt đầu thoát ra ngoài (làm tròn kết quả đến hàng đơn vị)?

Một căn phòng mở cửa, không khí trong phòng vào sáng sớm có nhiệt độ \(t_{0}=25^{\circ} \mathrm{C}\). Đến giữa trưa, không khí trong phòng có nhiệt độ \(t=30^{\circ} \mathrm{C}\). Coi không khí trong phòng là khí lí tưởng, áp suất khí quyển thay đổi không đáng kể, trời gần như lặng gió. So với khối lượng không khí trong phòng vào sáng sớm, tính đến giữa trưa, phần trăm khối lượng không khí đã thoát ra ngoài phòng là:

Vào mùa đông, ở một số khu vực có thời tiết lạnh, người ta thường dùng lò sưởi điện để làm ấm không khí trong căn phòng kín có kích thước \(3 \mathrm{~m} \times 5 \mathrm{~m} \times 10 \mathrm{~m}\) (thể tích không khí chiếm \(80 \%\) thể tích căn phòng). Một lò sưởi điện có ghi \(220 \mathrm{~V}-880 \mathrm{~W}\) được sử dụng với dòng điện xoay chiều có điện áp hiệu dụng 220 V .

Khi bắt đầu bật lò sưởi điện, nhiệt độ không khí trong phòng là \(15^{\circ} \mathrm{C}\), áp suất \(0,97 \cdot 10^{5} \mathrm{~Pa}\). Sau khi bật lò sưởi được một khoảng thời gian \(\mathrm{t}(\mathrm{s})\), nhiệt độ không khí trong phòng là \(20^{\circ} \mathrm{C}\). Lượng khí thoát ra khỏi phòng không đáng kể.

Biết khối lượng riêng của không khí ở điều kiện chuẩn (áp suất \(1 \mathrm{Bar}=10^{5} \mathrm{~Pa}\), nhiệt độ \(25^{\circ} \mathrm{C}\) ) là 1,169 \(\mathrm{kg} / \mathrm{m}^{3}\); Nhiệt dung riêng của không khí là \(1005 \mathrm{~J} /(\mathrm{kg} . \mathrm{K})\). Hiệu suất của quá trình sưởi ấm không khí trong phòng là \(\mathrm{H}_{\text {sưởi }}=70 \%\). Xem không khí trong phòng là khí lí tưởng.

Tính khối lượng không khí trong căn phòng theo đơn vị kilogram ( kg ) (làm tròn đến hàng đơn vị).

Một chiếc lốp ô tô chứa không khí ở áp suất 5 atm, nhiệt độ 27 °C. Khi xe chạy, nhiệt độ của khí trong lốp tăng lên đến 54 °C, coi thể tích lốp xe không thay đổi, áp suất không khí trong lốp khi đó là

Một lượng khí có khối lượng 24 g có thể tích 10 lít ở nhiệt độ 7⁰C. Sau khi được đun nóng đẳng áp thì khối lượng riêng của khí là 1,2 g/lít. Nhiệt độ của lượng khí sau khi được đun nóng là bao nhiêu độ (⁰C).

Trong mỗi ý a ), b), c ), d) ở mỗi câu, thí sinh chọn đúng hoặc sai.

Máy đo huyết áp hoạt động dựa trên nguyên lý đo áp suất khí trong ống dẫn. Khi nhấn nút start, máy sẽ bơm không khí (xem là khí lí tưởng) qua ống dẫn để vào vòng bít trên cánh tay và gây ra áp suất và ngắt dòng chảy của máu hoàn toàn (áp suất khí trong vòng bít đạt giá trị lớn nhất). Khi van mở ra, khí được xả ra khỏi vòng bít làm áp suất trong vòng bít giảm dần đến khi độ chênh lệch giữa áp suất khí trong vòng bít \((\Delta \mathrm{p})\) và áp suất khí quyển bằng với huyết áp tâm thu và tạo ra âm thanh có thể nghe được giúp máy nhận biết. Sau đó, áp suất khí trong vòng bít tiếp tục giảm xuống cho đến khi âm thanh này mất đi. Ngay khi đó, độ chênh lệch giữa áp suất khí trong vòng bít và áp suất khí quyển bằng huyết áp tâm trương.

Một người dùng máy đo huyết áp có lưu lượng khí bơm vào và xả ra là \(30 \mathrm{~cm}^{3} / \mathrm{s}\), không khí được bơm vào vòng bít có áp suất bằng áp suất khí quyển \(\mathrm{p}_{0}=760 \mathrm{mmHg}\), ở nhiệt độ \(27^{\circ} \mathrm{C}\). Trong quá trình bơm và xả, nhiệt độ của khí được xem không đổi. Sau khi đo xong, kết quả hiện thị trên máy cho biết huyết áp tâm thu là 118 mmHg , huyết áp tâm trương là 78 mmHg . Trong quá trình đo, độ chênh lệch giữa áp suất khí trong vòng bít và áp suất khí quyển lúc bắt đầu bơm là 0 mmHg (thể tích khí trong vòng bít là \(120 \mathrm{~cm}^{3}\), cùng nhiệt độ không khí bên ngoài) và đạt giá trị lớn nhất là 160 mmHg (thể tích khí trong vòng bít là 380 \(\mathrm{cm}^{3}\) ). Biết \(760 \mathrm{mmHg}=101325 \mathrm{~Pa}\) và bỏ qua thể tích của ống dẫn.

Biết khối lượng riêng của không khí ở 0^oC và áp suất 1,01.10⁵ Pa là 1,29 kg/m³. Coi không khí là khí lí tưởng. Khối lượng riêng của không khí ở 100^oC và áp suất 2.10⁵ Pa là bao nhiêu kg/m³ (làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần trăm)?

Có 24 g khí lí tưởng chiếm thể tích 5 lít ở 27⁰C. Sau khi nung nóng đẳng áp khối lượng riêng của khí là 2,5 g/l. Tìm nhiệt độ của khí sau khi nung nóng theo đơn vị ⁰C. (làm tròn kết quả đến hàng đơn vị).

Một tàu ngầm được dùng để nghiên cứu biển đang lặn ở độ sâu 100 m . Để tàu nổi lên, người ta mở một bình chứa khí có dung tích 50 lít, khí ở áp suất \(10^{7} \mathrm{~Pa}\) và nhiệt độ \(27^{\circ} \mathrm{C}\) để đẩy nước ra khỏi khoang chứa nước ở giữa hai lớp vỏ của tàu. Sau khi dãn nở, nhiệt độ của khí là \(3^{\circ} \mathrm{C}\).

Coi khối lượng riêng của nước biển là \(1000 \mathrm{~kg} / \mathrm{m}^{3}\); gia tốc trọng trường là \(9,81 \mathrm{~m} / \mathrm{s}^{2}\); áp suất khí quyển là 101325 Pa .

Thể tích của lượng nước bị đẩy ra khỏi tàu là

Khối khí trong xilanh của một động cơ nhiệt (xem là khí lí tưởng) có áp suất là 0,8.105 Pa và nhiệt độ là 50 °C. Sau khi bị nén, thể tích của khối khí giảm 5 lần, áp suất tăng lên đến 7.105 Pa. Nhiệt độ của khối khí ở cuối quá trình nén xấp xỉ bằng

Hình bên là súng phun sơn HVLP ( High-Volume, Low-Pressure) một công cụ quan trọng trong nhiều ngành công nghiệp như xây dựng, sản xuất ô tô, đồ gỗ,… Súng phun sơn không chỉ giúp tiết kiệm thời gian mà còn đảm bảo chất lượng sơn đồng đều, mịn màng và bền lâu. Điều chỉnh áp suất khí sao cho phù hợp, thường ở mức \({{p}_{0}}=2,5~\text{bar}\) ở nhiệt độ \({{t}_{0}}=27{{~}^{\text{o}}}\text{C}\) để có thể tạo lớp sơn đều, mịn. Biết trung bình lượng không khí phun ra là \(Q~=~200~\text{l }\!\!\acute{\mathrm{i}}\!\!\text{ t}/\text{ph }\!\!\acute{\mathrm{u}}\!\!\text{ t}\), khối lượng mol của không khí là \(M=29~\text{g}/\text{mol}~\)( coi lượng sơn phun ra cùng với không khí là không đáng kể) và \(1\text{ }\!\!~\!\!\text{ bar}=~{{10}^{5}}~\text{Pa}\). Cho hằng số Boltzman \(k=1,{{38.10}^{-23}}~\text{J}/\text{K}\). Coi toàn bộ khí là khí lý tưởng.

Một người chế tạo dụng cụ đo độ nghiêng của bề mặt nằm ngang là một ống thuỷ tinh tiết diện S nhỏ được bịt kín hai đầu. Trong ống có chứa khí và ở giữa ống có một cột thuỷ ngân \((\mathrm{Hg})\) dài \(l(\mathrm{~m})\).

Khi đặt ống trên mặt phẳng nằm ngang, cột thuỷ ngân nằm chính giữa ống và phần ống chứa khí ở hai đầu dài \(\mathrm{L}(\mathrm{m})\) như nhau. Khi dựng ống thẳng đứng, cột thuỷ ngân bị dịch xuống một đoạn \(\Delta l(\mathrm{~m})\), phần ống chứa khí phía dưới ngắn hơn phần ống phía trên như hình bên dưới.

Cho \(\mathrm{L}=0,50 \mathrm{~m} ; l=0,10 \mathrm{~m} ; \Delta l=0,05 \mathrm{~m}\). Hãy xác định áp suất \(\mathrm{p}_{0}\) của khối khí ở mỗi phần trong ống thuỷ tinh khi ống nằm ngang theo đơn vị cmHg .

Nhiệt độ của khối khí trong ống thủy tinh được xem không thay đổi.