Trạng thái của n (mol) khí lí tưởng đơn nguyên tử thay đổi theo quá trình \((1) \rightarrow(2) \rightarrow(3)\) được thể hiện trên đồ thị \((\mathrm{p}, \mathrm{V})\) như hình vẽ. Biết nhiệt độ tuyệt đối của khối khí ở trạng thái (1) là \(\mathrm{T}(\mathrm{K})\). Trong cả quá trình \((1) \rightarrow(2) \rightarrow(3)\), nhiệt lượng mà khối khí nhận được là
\(\frac{13}{2} \mathrm{nRT}\).
\(\frac{11}{2} \mathrm{nRT}\).
\(\frac{9}{2} \mathrm{nRT}\).
\(\frac{5}{2} \mathrm{nRT}\).
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Quá trình (1) sang (2) là quá trình đăng tích, ta có:
\(\frac{p_{1}}{T_{1}}=\frac{p_{2}}{T_{2}} \Leftrightarrow \frac{p_{0}}{T}=\frac{2 \cdot p_{0}}{T_{2}} \Leftrightarrow T_{2}=2 T\)
và khối khi không thưc hiện công \(A_{12}=0\)
Quá trình (2) sang (3) là quá trình đả̉ng áp, ta có:
\( \frac{V_{2}}{T_{2}}=\frac{V_{3}}{T_{3}} \Leftrightarrow \frac{V_{0}}{2 T}=\frac{2 \cdot V_{0}}{T_{3}} \Leftrightarrow T_{3}=4 T \)
và khối khí thực hiện công có độ lớn \(A_{23}=p_{2} \cdot \Delta V=p_{2} \cdot\left(V_{3}-V_{2}\right)=2 \cdot p_{0} \cdot V_{0}\)
Áp dụng phuơng trình Clapeyron cho khối khi tại trạng thái (1), ta có:
\( p_{1} \cdot V_{1}=n R T_{1} \Leftrightarrow p_{0} \cdot V_{0}=n R T \)
Suy ra: \(A_{23}=2 n R T\)
Nội năng của khối khí ở trạng thái (1), (2), (3) lần lượt là:
\( \begin{aligned} & U_{1}=\frac{3}{2} n R T_{1}=\frac{3}{2} n R T,\\ & U_{2}=\frac{3}{2} n R T_{2}=\frac{3}{2} n R 2 T=3 n R T,\\ & U_{3}=\frac{3}{2} n R T_{3}=\frac{3}{2} n R 4 T=6 n R T, \end{aligned} \)
Độ biến thiên nội năng của khối khí trong quá trình (1) \(\rightarrow\) (2) và (2) \(\rightarrow\) (3) lần luợt là:
\( \begin{aligned} \Delta U_{12}=U_{2}-U_{1}=A_{12}+Q_{12} & \Leftrightarrow 3 n R T-\frac{3}{2} n R T=0+Q_{12}\\ & \Leftrightarrow Q_{12}=\frac{3}{2} n R T\\ \Delta U_{23}=U_{3}-U_{2}=A_{23}+Q_{23} & \Leftrightarrow 6 n R T-3 n R T=-2 n R T+Q_{23}\\ & \Leftrightarrow Q_{23}=5 n R T \end{aligned} \)
Nhiệt lượng mà khối khí nhận được trong cả quá trình (1) \(\rightarrow\) (2) \(\rightarrow\) (3) là:
\( Q=Q_{12}+Q_{23}=\frac{3}{2} n R T+5 n R T=\frac{13}{2} n R T \)
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
Một lượng không khí có thể tích \(240 \mathrm{~cm}^{3}\) bị giam trong một xilanh hình trụ có pít tông đóng kín như hình vẽ bên, diện tích đáy của pít - tông là \(24 \mathrm{~cm}^{2}\), áp suất khí trong xilanh bằng áp suất ngoài là 100 kPa . Cần một lực bằng bao nhiêu để dịch chuyển chậm pít - tông sang trái 2 cm , rồi giữ pít-tông cố định ở vị trí đó? Bỏ qua mọi ma sát, coi quá trình trên đẳng nhiệt.
Cho một quá trình biến đổi trạng thái của một lượng khí xác định được biểu diễn như hình vẽ. Các thông số trạng thái p, V, T của hệ đã thay đổi như thế nào khi chuyển từ trạng thái 1 sang trạng thái 2?
Một chai thuỷ tinh chứa không khí được đậy kín bằng một cái nút có khối lượng 300 g . Tiết diện trong của miệng chai là \(S=4 \pi \mathrm{~cm}^{2}\). Khi ở nhiệt độ phòng \(\mathrm{t}_{1}=25^{\circ} \mathrm{C}\) người ta xác định được áp suất của khối khí trong chai bằng với áp suất khí quyển và bằng \(\mathrm{p}_{\mathrm{kq}}=1 \mathrm{~atm}(1 \mathrm{~atm}=101325 \mathrm{~Pa})\). Nút chai bị đẩy thụt ngang với miệng chai nên không thể dùng tay lấy nút chai ra được. Người ta phải dùng biện pháp là nhúng ngập chai thủy tinh đó vào trong nồi nước sôi (như hình bên) thì sau một khoảng thời gian thấy cái nút bị đẩy di chuyển đi lên. Cho gia tốc trọng trường \(\mathrm{g}=10 \mathrm{~m} / \mathrm{s}^{2}, 1 \mathrm{~atm}=101325 \mathrm{~Pa}\); ma sát giữa nút và thành chai là \(\mathrm{F}_{\mathrm{ms}}=3\) N . Bỏ qua sự giãn nở vì nhiệt của vỏ chai.
Tính nhiệt độ \(\mathrm{T}_{\mathrm{kk}}\) của khối khí trong chai khi cái nút bắt đầu bị đẩy di chuyển đi lên (tính theo đơn vị kelvin và làm tròn đến hàng đơn vị).
Một khối khí lí tưởng thực hiện quá trình biến đổi trạng thái từ (1) – (2) – (3) – (4) như hình vẽ.
Biết nhiệt độ của khối khí ở trạng thái (1) là \({{\text{t}}_{1}}=27\text{ }\!\!~\!\!\text{ }\). Nhiệt độ của khối khí này ở trạng thái (4) bằng bao nhiêu kelvin (K)?
Một lượng khí lí tưởng thực hiện quá trình biến đổi trạng thái được biểu diễn trong hệ tọa độ (p,V) bằng một nhánh của đường hypebol như hình vẽ. Giá trị của x trong hình vẽ là
Trong hiện tượng nào sau đây cả ba thông số trạng thái của một lượng khí đều thay đổi?
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 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. Thể tích khối khí trước và sau khi tăng nhiệt độ lần lượt là
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 khối khí lí tưởng biến đổi trạng thái theo chu tình như hình bên. Khẳng định nào sau đây là đúng?
Một khối khí xác định biến đổi trạng thái như đồ thị dưới đây.
Trong những nhận định sau, nhận định nào sai?
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?
Một lượng khí lí tưởng có khối lượng mol phân tử là \(28~\text{g}/\text{mol}\). Để làm nóng đẳng áp khối khí thêm \({{15}^{\text{o}}}\text{C}\), cần truyền cho khí nhiệt lượng \(12~\text{J}\). Để làm lạnh đẳng tích khối khí trở về nhiệt độ ban đầu, cần lấy đi của khí một nhiệt lượng \(9~\text{J}\). Khối lượng của khí theo đơn vị g (làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần trăm) là bao nhiêu ?
Một cốc thuỷ tinh hình trụ có đường kính 4,0 cm được dùng để giác hơi (chữa bệnh). Đốt cồn để nung nóng không khí trong cốc lên tới 80,0oC rồi úp vào lưng bệnh nhân cho kín miệng cốc. Khi không khí nguội đi thì da bị hút phồng lên. Nhiệt độ không khí trong phòng là 20,0oC và áp suất khí quyển là 105 Pa. Bỏ qua sự thay đổi thể tích khí trong cốc do da phồng lên. Áp lực mà cốc tác dụng lên da (do chênh lệch áp suất trong và ngoài da) là bao nhiêu N?
(Kết quả được làm tròn đến chữ số hàng phần mười).
Một mol khí helium chứa trong một xilanh đậy kín bởi một pit-tông (pit-tông có thể dịch chuyển không ma sát), khối khí thực hiện quá trình biến đổi trạng thái từ \((1) \rightarrow(2) \rightarrow(3)\) theo đồ thị hình bên. Biết rằng ở trạng thái (1), khối khí có thể tích \(10 \cdot 10^{-3} \mathrm{~m}^{3}\) và áp suất \(6.10^{5} \mathrm{~Pa}\). Ở trạng thái (2), khối khí có thể tích \(30 \cdot 10^{-3} \mathrm{~m}^{3}\) và áp suất \(2.10^{5} \mathrm{~Pa}\).
Một lượng khí lí tưởng xác định biến đổi theo một chu trình biểu diễn bởi đồ thị (V,T) như hình vẽ: Biết V1 = 1 m3; V2 = 4 m3; T2 = 100 K; T4 = 300 K. Giả sử chất khí không hoá lỏng trong suất chu trình của bài toán.
Đèn trời hay thiên đăng là loại đèn làm bằng giấy, dùng để thả cho bay lên trời sau khi đốt đèn như hình bên. Xét một đèn trời có dạng hình trụ thẳng đứng, có mặt trên và mặt xung quanh làm bằng giấy mỏng và kín, mặt dưới hở và có gắn một ngọn đèn nhỏ. Thể tích của đèn trời (thể tích của hình trụ) là \(V=0,10~{{\text{m}}^{3}}\). Cho biết khi đèn trời bắt đầu bay lên thì không khí trong đèn trời có nhiệt độ \({{t}_{1}}={{67}^{\text{o}}}\text{C}\), áp suất của không khí ở bên trong và bên ngoài đèn trời là như nhau và bằng \(p={{10}^{5}}~\text{Pa}\). Nhiệt độ của không khí bên ngoài đèn trời là \({{t}_{2}}={{27}^{\text{o}}}\text{C}\). Ở điều kiện tiêu chuẩn (nhiệt độ \({{t}_{0}}={{0}^{\text{o}}}\text{C}\) và áp suất \({{p}_{0}}=1,{{013.10}^{5}}~\text{Pa}\)), không khí có khối lượng riêng \({{\rho }_{0}}=1,29~\text{kg}/{{\text{m}}^{3}}\). Coi không khí là khí lí tưởng. Khối lượng tổng cộng của giấy làm đèn trời và ngọn đèn nhỏ ở đáy có giá trị không quá bao nhiêu để đèn trời có thể bay lên?
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
Bóng thám không như hình bên là một thiết bị được sử dụng phổ biến trong ngành khí tượng để thu thập dữ liệu về các thông số thời tiết như nhiệt độ, độ ẩm, áp suất và hướng gió ở độ cao khác nhau của bầu khí quyển. Trên quả bóng có gắn thiết bị gọi là Radiosonde có chức năng ghi nhận các dữ liệu thông qua các cảm biến và phát tín hiệu radio để truyền dữ liệu trở lại mặt đất để các nhà khoa học và nhà khí tượng có thể thu thập và phân tích. Bóng thám không thường được làm từ cao su hoặc các vật liệu nhẹ có khả năng chịu biến dạng. Bóng được bơm khí nhẹ như hydrogen hoặc helium.
Giả sử một quả bóng thám không kín có thể tích ban đầu là \(20 \mathrm{~m}^{3}\) chứa hydrogen và có tổng khối lượng (khối lượng quả bóng và thiết bị đo) là \(\mathrm{m}_{\mathrm{b}}=6 \mathrm{~kg}\). Tính độ cao của quả bóng cho đến khi bị nổ. Biết rằng khi thể tích quả bóng tăng gấp 27 lần thể tích ban đầu thì quả bóng bị nổ; áp suất khí quyển giảm theo độ cao với quy luật \(\mathrm{p}_{\mathrm{k}}=\mathrm{p}_{0} \cdot \mathrm{e}^{-\frac{\mathrm{M}_{\mathrm{k}} \mathrm{gh}}{\mathrm{RT}}}\); nhiệt độ ở độ cao mà bóng bị nổ là 218 K . Áp suất khí quyển ở mặt đất là \(10^{5} \mathrm{~Pa}\); khối lượng mol của phân tử không khí và hydrogen lần lượt là \(29 \mathrm{~g} / \mathrm{mol}\) và \(2 \mathrm{~g} / \mathrm{mol}\); gia tốc trọng trường là \(9,8 \mathrm{~m} / \mathrm{s}^{2}\). Bỏ qua áp suất phụ do vật liệu làm vỏ bóng gây ra.
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?