Một mol khí lí tưởng thực hiện quá trình biến đổi trạng thái có nhiệt độ tăng từ \(27^{\circ} \mathrm{C}\) lên \(87^{\circ} \mathrm{C}\), áp suất được giữ không đổi và thể tích khối khí thay đổi một lượng là 1,4 lít. Công mà khối khí đã thực hiện được trong quá trình biến đổi trạng thái này bằng bao nhiêu (làm tròn kết quả đến hàng đơn vị) ?
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Khối khí thực hiện quá trình biến đổi trạng thái đẳng áp, nên ta có:
\( \begin{aligned} \frac{V_{1}}{T_{1}}=\frac{V_{2}}{T_{2}} & \Leftrightarrow \frac{\dot{V}_{1}}{27+273}=\frac{V_{1}+1,4}{87+273}(\text { Do } V \sim T \text { nên } T \text { tăng thì } V \text { tăng })\\ & \Leftrightarrow V_{1}=7 \text { lít. } \end{aligned} \)
Áp dụng phương trình Clapeyron cho khối khí ở trạng thái trước khi tăng nhiệt độ, ta có:
\( p_{1} \cdot V_{1}=n \cdot R \cdot T_{1} \Leftrightarrow p_{1}=\frac{n \cdot R \cdot T_{1}}{V_{1}} \)
Công mà khối khí đã thực hiện được trong quá trình biến đổi trạng thái đã cho là:
\( A=p_{1} \cdot \Delta V=\frac{n \cdot R \cdot T_{1}}{V_{1}} \cdot \Delta V=\frac{1.8,31 \cdot(27+273)}{7 \cdot 10^{-3}} \cdot 1,4 \cdot 10^{-3} \approx 499 \mathrm{~J} . \)
Tuyển Tập Đề Thi Tham Khảo Tốt Nghiệp THPT Năm 2025 - Vật Lí - Bộ Đề 04 là tài liệu ôn tập quan trọng dành cho học sinh lớp 12, giúp các em rèn luyện kỹ năng làm bài và chuẩn bị tốt nhất cho kỳ thi tốt nghiệp THPT 2025. Bộ đề được biên soạn theo định hướng của Bộ GD ĐT, bám sát chương trình học, bao gồm các chủ đề quan trọng như cơ học, điện học, quang học, dao động và sóng, vật lý hạt nhân… Hệ thống câu hỏi trắc nghiệm phong phú, được thiết kế theo nhiều mức độ từ nhận biết, thông hiểu đến vận dụng và vận dụng cao, giúp học sinh làm quen với cấu trúc đề thi và phát triển kỹ năng phân tích, tư duy logic. Mỗi đề thi đều có đáp án chi tiết và hướng dẫn giải cụ thể, hỗ trợ học sinh tự đánh giá năng lực, xác định điểm mạnh và cải thiện điểm yếu trong quá trình ôn tập.
Câu hỏi liên quan
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 cái bơm chứa \(100 \mathrm{~cm}^{3}\) không khí ở nhiệt độ \(27^{\circ} \mathrm{C}\) và áp suất \(10^{5} \mathrm{~Pa}\). Tính áp suất của không khí trong bơm khi nó bị nén xuống còn \(30 \mathrm{~cm}^{3}\) và tăng nhiệt độ lên đến \(40^{\circ} \mathrm{C}\).
Hai bình thủy tinh X và Y cùng chứa khí helium. Áp suất khối khí ở bình X gấp ba lần áp suất khối khí ở bình Y. Dung tích của bình Y gấp ba lần dung tích của bình X. Khi nhiệt độ khối khí trong hai bình bằng nhau thì...
Vào rạng sáng ngày 3/12/1984, sự cố rò rỉ khí methyl isocyanate (MIC) tại nhà máy hóa chất Union Carbide ở Bhopal, Ấn Độ đã gây ra một trong những thảm họa công nghiệp tồi tệ nhất lịch sử, làm hàng trăm nghìn người tử vong và bị ảnh hưởng đến tận ngày nay. Giả sử trong một khoang chứa kín có thể tích 12,0 m³, ban đầu chứa MIC ở áp suất 1,50 atm và nhiệt độ 27°C. Khi van bị rò rỉ, khí trong khoang thoát ra ngoài làm áp suất giảm xuống 1,10 atm và nhiệt độ giảm còn 17°C. Xem MIC như một khí lý tưởng và khối lượng mol của MIC là 57 g/mol.
Khối lượng khí MIC đã thoát ra ngoài sau sự cố rò rỉ bằng bao nhiêu kg? (Làm tròn đến chữ số hàng đơn vị)
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 thực hiện quá trình biến đổi trạng thái có đồ thị biểu diễn sự biến thiên của thể tích theo nhiệt độ tuyệt đối như hình vẽ bên. Nhiệt độ ban đầu của khối khí là
Một lượng khí có thể tích 200 cm3 ở nhiệt độ 16oC và áp suất 740 mmHg. Thể tích của lượng khí này ở điều kiện chuẩn là
Một bình chứa khí oxygen sử dụng trong y tế có thể tích 14 lít, áp suất 15.106 Pa và ở nhiệt độ 27 °C. Biết khối lượng nguyên tử oxygen là 32 amu; áp suất khí quyển là 105 Pa.
Khối lượng khí oxygen có trong bình oxygen đó xấp xỉ bằng
Một khối khí lí tưởng được chứa trong một xi lanh nằm ngang cố định, được đậy kín bằng một pit tông có thể chuyển động. Khi khối khí trong xi lanh hấp thụ một nhiệt lượng 400 J, nó giãn nở và đẩy pit tông di chuyển đều. Quá trình biến đổi trạng thái của khối khí được biểu diễn bằng một đồ thị như hình bên dưới. Biết áp suất khí quyển là \({{\text{p}}_{0}}={{10}^{5}}\text{ }\!\!~\!\!\text{ Pa}\), tiết diện của pit tông là \(\text{S}=50\text{ }\!\!~\!\!\text{ c}{{\text{m}}^{2}}\).
Lực ma sát giữa pit tông và thành xi lanh có độ lớn bằng
Bóng đèn dây tóc Halogen là một thiết bị chiếu sáng, trong đó dây tóc vonfram được nung nóng đến nhiệt độ rất cao để phát ra ánh sáng. Khi bật bóng đèn, dây tóc nóng lên nhanh chóng và làm tăng nhiệt độ của khí bên trong bóng đèn. Giả sử bóng đèn chứa khí với thể tích không đổi, ban đầu khí trong bóng đèn có nhiệt độ \(20^{\circ} \mathrm{C}\) và áp suất ban đầu là 1 atm . Khi bóng đèn hoạt động, nhiệt độ khí tăng lên đến \(1450^{\circ} \mathrm{C}\) thì áp suất khí tăng lên xấp xỉ bao nhiêu lần?
Một bình có dung tích 40 dm3 chứa 2,86 kg khí oxygen. Biết bình chỉ chịu được áp suất không quá 60 atm. Lấy khối lượng riêng của oxygen ở điều kiện tiêu chuẩn (0 °C, 1 atm) là 1,43 kg/m3. Khi nhiệt độ của bình và khối khí trên x °C thì bình có thể bị nổ. Giá trị của x là bao nhiêu (làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần chục)?
Vào ngày 16/12/2014, sự cố sập hầm thủy điện Đạ Dâng – Lâm Đồng đã khiến 12 công nhân bị mắc kẹt. Để duy trì sự sống cho các công nhân trong điều kiện thiếu không khí, đội cứu hộ đã cung cấp oxy vào hầm. Một bình khí oxygen dùng trong cứu hộ có thể tích 6,0 lít, chứa khí oxygen ở áp suất 200 atm và nhiệt độ 20°C. Coi khí oxygen trong bình là khí lí tưởng.
Một công nhân mắc kẹt cần 6,0.1022 phân tử oxygen mỗi phút để duy trì hoạt động sống cơ bản. Thời gian tối đa mà một bình khí như trên có thể cung cấp oxy cho công nhân đó trong bao nhiêu giờ? (Làm tròn đến chữ số thập phân thứ hai)
Để mở nút một chai thủy tinh bị kẹt, một học sinh đã hơ nóng phần chứa không khí (xem là khí lí tưởng) trong chai. Ban đầu, không khí trong chai có áp suất bằng áp suất khí quyển 1,0.105 Pa và nhiệt độ là 27 °C. Biết rằng để nút chai bật ra, chênh lệch áp suất giữa không khí trong chai và bên ngoài phải đạt tối thiểu là 1,2.105 Pa. Bỏ qua sự thay đổi thể tích của chai và giả sử quá trình đun nóng xảy ra đủ chậm để áp suất bên trong luôn đồng đều. Học sinh cần làm nóng không khí trong chai đến nhiệt độ ít nhất bằng bao nhiêu °C để nút chai bật ra?
Hai bình kín có thể tích lần lượt là \(V_{1}, V_{2}\) chứa cùng một loại khí lí tưởng, cùng nhiệt độ ban đầu \(\mathrm{T}_{0}\) và cùng thực hiện quá trình biến đổi đẳng tích có đồ thị như hình bên. Biết hai bình được cấp nhiệt như nhau và mỗi bình chứa 1 mol khí. Nhận định nào sau đây đúng?
Một khối khí đang ở trạng thái (1) có nhiệt độ \(T_{1}=\) 300 K được biến đổi theo chu trình như hình. Đường biểu diễn quá trình biến đổi từ trạng thái (1) sang trạng thái (2) là một phần của đường hyperbol.
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 lượng khí xác định thực hiện chu trình biến đổi như đồ thị của hình bên. Cho biết: \({{t}_{1}}=27{}^\circ C\); \({{V}_{1}}=3l;{{t}_{3}}=127{}^\circ C;{{V}_{3}}=3,6l\) Ở điều kiện chuẩn, khí có thể tích \({{V}_{0}}=5,9l\).
Quá trình biến đổi trạng thái của một lượng khí lí tưởng được biểu diễn trong hệ tọa độ (p,V) bằng một đoạn thẳng có đường kéo dài đi qua gốc tọa độ như hình vẽ. Trong quá trình đó, nhiệt độ tuyệt đối của lượng khí
Một xi lanh đặt nằm ngang chứa 100 cm3 khí lí tưởng ở nhiệt độ 22°C, dưới áp suất bằng áp suất khí quyển bên ngoài. Người ta đun nóng khí trong xi lanh một cách từ từ làm cho pit-tông chuyển động chậm gần như thẳng đều. Coi ma sát giữa pit-tông và xi lanh là không đáng kể. Khi nhiệt độ của khí trong xi lanh lên đến 69°C thì lượng khí này có thể tích bằng bao nhiêu cm3 (kết quả làm tròn đến hàng đơn vị)?
Một bình kín chứa khí lý tưởng có thể thay đổi thể tích, chứa 4 mol khí ở nhiệt độ 27 oC và áp suất 3 atm. Nếu tăng nhiệt độ của khí lên thêm 150 oC trong khi giữ áp suất không đổi. Thể tích của khối khí sẽ thay đổi như thế nào trong quá trình này?