Bài tập nhiệt học sinh giỏi 11

Bài 1: Ống thuỷ tinh của phong vũ biểu thuỷ ngân được treo bằng sợi dây nối qua
một lực kế sao cho đầu dưới của ống không chạm đáy bình thuỷ ngân. Có thể căn
cứ vào số chỉ của lực kế để nhận biết về độ lớn của áp suất khí quyển được không
bỏ qua áp suất hơi bão hoà của thuỷ ngân và các hiện tượng mặt ngoài của chất
lỏng.
Bài 2: Hai quả cầu thuỷ bán kính r và R nối với nhau bằng một ống thuỷ tinh dài
và chứa đầy không khí, ở giữa ống có một giọt chất lỏng. Có thể xác định nhiệt độ
của môi trường xung quanh bằng dụng cụ này không?
Bài 3: Hai hình cầu có các thể tích 100cm
3
và 200cm
3
được nối với nhau bằng một
ống ngắn, trong ống nối có một vách xốp. Nhờ vách xốp ma fáp suất của hai bình
có thể san bằng nhau còn nhiệt độ htì không. Ở trạng thái ban đầu toàn hệ có nhiệt
độ t
1
=27
0
C và chứa ôxy ở p=760mmHg.
Bình cầu nhỏ đặt trong nước đá đang tan có t
2
=0
0
C còn bình cầu lớn đặt
trong hơi nước co t
3
= 100
0
C. Hỏi áp suất của hệ thống trong trường hợp này. Bỏ
qua sự giãn nở vì nhiệt.

Bài 4. Trong một buồng nổ chứa đầy hỗn hợp mêtan và ôxy ở nhiệt độ phòng và áp
suất p
0
=760mmHg. Áp suất riêng phần của metan và ôxy như nhau. Sau khi bịt kín
thì trong đó xẩy ra sự nổ. Tìm áp suất đựơc thiết lập trong buồng nổ sau khi đã làm
lạnh các sản phẩm đến nhiệt độ ban đầu ở đó áp suất hơi bão hoà là p
bh
=17mmHg.
Bài 5. Khối lượng riêng của hỗn hợp nitơ và hyđrô ở nhiệt độ t=47
0
C và áp suất
p=2at bằng
3
0,3 /kg m
ρ
=
. Tìm mật độ phân tử nitơ (n
1
) và hyđrô (n
2
) trong hỗn
hợp.
Bài 6. Một vệ tinh thể tích V=100cm
3
chứa không khí ở điều kiện thường. Thiên
thạch đã làm thủng một lỗ nhỏ có diện tích S=1cm
3
trên vỏ vệ tinh. Tính khoảng
thời gian để áp suất bên trong vệ tinh giảm đi 1%. Nhiệt độ của không khí không
đổi. Cho biết R=8,31.10J/mol.K và khối lượng mol của không khí

0,029 /kg mol
µ
=
.
Bài 7. Một bình đứng khí hiếm được chia hai phần bằng nhau bằng một vách nhỏ
có lỗ thủng với kích thước khá nhỏ so với quãng đường tự do trung bình của phân
tử khí trong bình.
Tìm tỉ số áp suất của khí trong mỗi phần của bình nếu chúng được giữ ở
nhiệt độ khác nhau T
1
và T
2
.
Bài 8. Một bình có một lỗ nhỏ. Nhiệt độ củakhí ở không gian xung quanh là T, áp
suất là p. Khí đủ hiếm để cho các phân tử khi bay vào hoặc bay ra khỏi bình khi đi
qua bề dày của lỗ hở không va chạm nhau. Trong bình được giữ ở nhiệt độ 4T. Hỏi
áp suất ở trong bình?.
Bài 9.Một quả bóng có khối lượng m=200g có thể tích S (l) được bơm không khí
đến áp suất =1,2at. Quả bóng được ném lên cao 20m và rơi xuống đất rắn rồi lại
nẩy lên gần như tơi vị trí cũ. Tính nhiệt độ cực đại của không khí trong quá bóng
vào lúc va chạm đất rắn. Nhiệt độ ngoài 300
0
K, nhiệt dung riêng của không khí ở
thể tích không đổi C
v
=0,16cal/g.độ.
Bài 10. Trong một xi lanh đặt nằm ngang phần bên trái pittông giữ chặt có khí lí
tưởng đơn nguyên tử còn phần bên phải là chân không. Xi lanh được cách nhiệt
với môi trường xung quanh còn lò xo nằm giữa pittông và thành bên phải lúc đầu
chưa bị biến dạng. Giải phóng pittông và sau khi nó đứng ở vị trí cân bằng thì thể

tích của khí tăng gấp đôi. Hỏi nhiệt độ và áp suất biến đổi như thế nào. Nhiệt dung
của xilanh, pittông và lò xo đều bỏ qua.
Bài 11. Tìm bán kính của giọt nước lớn nhất có thể hoá hơi và không thu nhiệt từ
bên ngoài?.