Bài 49. Bài tập về chất khí

Đinh Đức Mạnh :

Nguyễn Minh Cường :

Võ Thanh Tùng :

Lê Nguyên Phước :


Trả bài cũ

Câu 1 : Hệ thức nào sau đây là của định luật Boyle
- Mariotte ?

A) p1V2 = p2V1
C) pV = hằng số

B)
D)

p
= const
V
V
= const
p


Câu 2 : Trong hệ thức nào sau đây phù hợp với
định luật Sác - lơ

A)

pV
= const
T

p
C) t = const

p1 p2
B) T = T
1
2

D)

p1 T2
=
p2 T1


Câu 3 : Phương trình nào sau đây là phương trình
trạng thái của khí lí tưởng ?

A)

C)

pV
= const

T

VT
= const
p

B)

pT
= const
V

D)

p1V2 p1V1
=
T1
T2


I_ Một số nét chung
II_ Bài tập vận dụng
III_ Vẽ đồ thị
IV_ Bài tập trắc nghiệm


I_ Một số nét chung
Biết các thông số trạng thái p1, V1, T1 ở trạng thái ban đầu của một
lượng khí : sau quá trình biến đổi, ở trạng thái cuối các thông số có giá
trị p2 ,V2 ,T2 mà một trong số đó là chưa biết, cần phải tính. Sẽ có

những tình huống như sau :
1 ) Trong quá trình biến đổi có một thông số không đổi
A ) Nhiệt độ T không đổi
( đẳng nhiệt ) :
T = hằng số
Áp dụng định luật Bôi-lơ
– Ma-ri-ốt dưới dạng :

pV = const
Hoặc

p1 V2
=
p2 V1

b) Thể tích V không đổi
( đẳng tích ) V1 = V2

c) Áp suất p không đổi (
đẳng áp ) p1 = p2

Áppdụng định luật Sác-lơ

Áp dụng định luật Gay
Luy-xác V

T

= const

p1 p2
=
T1 T2

T

Hoặc

= const

V1 V2
=
T1 T2


2. Trong quá trình biến đổi cả ba thông số đều biến đổi và không
cần biết đến khối lượng của chất khí thì dùng phương trình trạng
thái

pV
= const
T

Hoặc

p1V1 p2V2
=
T1
T2

3. Cần tính khối lượng của chất khí, hoặc cho khối lượng
của chất khí làm một dữ kiện để tính đại lượng khác thì
dùng phương trình Cla-pê-rôn – Men-đê-lê-đép

m
pV = RT
µ


II_ Bài tập vận dụng
Một bình chứa ôxi ( O2 ) nén ở áp suất p = 15MPa và nhiệt độ t =
370C có khối lượng ( bình và khí ) M = 50kg. Dùng khí một thời gian,
áp suất khí là p = 5 Mpa ở nhiệt độ t = 70C, khối lượng của bình và
khí là M = 49kg
a)Hỏi khối lượng khí còn lại trong bình là bao nhiêu ?
b)Tính dung tích V của bình. Biết khối lượng mol của ôxi là 32g/mol
P = 15MPa
t = 370C = 3100K
M = 50kg
a) M = ?

P = 5MPa
t = 70C = 2800K
M = 49kg
b) V = ?


P = 15MPa
t = 370C = 3100K
M = 50kg

P = 5MPa
t = 70C = 2800K
M = 49kg
a) M = ?
b) V = ?

Gọi m và m là khối lượng ôxi trong bình trước và sau khi dùng.
V là dung tích của bình. Áp dụng phương trình Cla-pê-rôn –
Men-đê-lê-ép cho lượng khí ôxi m và m, ta có 2 phương trình :

m1
m
p1V =
RT1 và p2V = 2 RT2
µ
µ
Dung tích V của bình

p1
m1 T1
.
m2 RT2 → 0,58.=
8,31.280
V=
= p2 m2 6T2≈ 0,0084m 3 ≈ 8,4l
µp2
0,032.5.10
m1 p1 T2 15 280
⇒

= . = .
= 2,71
m2 p2 T1 5 310

(1)

Mặt khác :

m1 − m2 = M 1 − M 2 = 1kg

Từ (1) và (2)

⇒ 2,71m2 − m2 = 1kg ⇒ m2 =

(2)

1
≈ 0,58
1,71



Vẽ đường biểu diễn quá trình làm nóng đẳng áp 10g khí heli có
áp suất p0 = 105 Pa và nhiệt độ ban đầu là T = 300 K trên các đồ
thị p – V, p – T, V - T
Thể tích V của khí phụ thuộc vào nhiệt độ T như sau :

V=

m R

10 8,31
⋅ ⋅ T = ⋅ 5 T ≈ 2,08 ⋅ 10−4 T
µ p0
4 10

Với T0 = 300 K thì

V0 = 0,0624m 3 = 62,4l

Trên đồ thị p – V và p – T, đường biểu diễn là
nửa đường thẳng song song với trục hoành,
kéo dài cắt trục tung ( áp suất ) ở điểm có tung
độ p0 = 105 Pa
Trên đồ thị V – T đường biểu diễn là nửa
đường thẳng kéo dài qua gốc tọa độ O, độ
dốc 2,08.10-4


p

p

105 Pa

105 Pa

O

25l

62,4l

V
62,4l

25l

O

A
B

O

V

300 K

Z

A

J
B
300 K

T

T

1) Khi ta làm nóng đẳng tích một lượng khí lí tưởng, đại
lượng nào sau đây không đổi ?

n
a) p

n
b)
T

p
c)
T

d) nT


2) Hai bình chứa khí lí tưởng ở cùng nhiệt độ. Bình B có
dung tích gấp đôi bình A, có số phân tử bằng nửa số
phân tử trong bình A. Một phân tử khí trong B có khối
lượng gấp đôi khối lượng mổi phân tử trong bình A. Áp
suất khí trong bình B so với áp suất trong bình A thì :
a) Bằng nhau

C ) Bằng 1

4

b) Bằng một nửa

d) Gấp đôi


2) Hai phòng kín có thể tích bằng nhau, thông với nhau
bằng một cửa mở. Nhiệt độ không khí trong 2 phòng
khác nhau, thì số phân tử trong mỗi phòng so với nhau
sẽ là :
a) Bằng nhau

b) Nhiều hơn phòng nóng

c) Nhiều hơn phòng lạnh

d) Tùy kích thước của cửa