GIẢI BÀI TẬP CƯƠNG 5 SÁCH GIÁO KHOA

GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ 10 CƠ BẢN – CHƯƠNG 5


GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ 10 CƠ BẢN – CHƯƠNG 5

PHẦN II: NHIỆT HỌC
Chương V: CHẤT KHÍ
Bài 28: CẤU TẠO CHẤT – THUYẾT ĐỘNG HỌC PHÂN TỬ CỦA CHẤT KHÍ
A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT
* Cấu tạo chất:
- Ở thể khí lực tương tác giữa các phân tử rất yếu nên các phân tử chuyển động hỗn loạn không ngừng.
- Ở thể rắn, do lực tương tác giữa các phân tử rất mạnh nên các chỉ có thể chuyển động qua lại xung
quanh vị trí cân bằng.
- Ở thể lỏng, lực tương tác giữa các phân tử lớn hơn thể khí nhưng lại nhỏ hơn ở thể rắn, nên các phân
tử dao động quanh vị trí cân bằng có thể di chuyển được.
* Thuyết động học phân tử của chất khí:
- Được cấu tạo bởi các phân tử có kích thước rất nhỏ so với khoảng cách giữa chúng.
- Các phân tử chuyển động hỗn loạn không ngừng. Các phân tử này chuyển động càng nhanh thì nhiệt
độ của chất khí càng cao.
- Sự va chạm của các phân tử lên thành bình tạo ra áp suất trên thành bình.
* Khí lý tưởng là chất khí mà trong đó các phân tử khí được coi là các chất điểm và chỉ tương tác khi
va chạm.
B. BÀI TẬP CĂN BẢN
1. Tính chất nào sau đây không phải là của phân tử ?
A. Chuyển động không ngừng.
B. Giữa các phân tử có khoảng cách.
C. Có lúc đứng yên, có lúc chuyển động. D. Chuyển động càng nhanh thì nhiệt độ của vật càng cao.
Giải
Chọn đáp án: C.
2. Khi khoảng cách giữa các phân tử rất nhỏ, thì giữa các phân tử
A. chỉ có lực hút.

B. chỉ có lực đẩy.
C. có cả lực hút và lực đẩy, nhưng lực đẩy lớn hơn lực hút.
D. có cả lực hút và lực đẩy, nhưng lực đẩy nhỏ hơn lực hút.
Chọn đáp án đúng.
Giải
Chọn đáp án: C.
3. Tính chất nào sau đây không phải là của phân tử của vật chất ở thể khí ?
A. chuyển động hỗn loạn.
B. chuyển động không ngừng.
C. chuyển động hỗn loạn và không ngừng.
D. chuyển động hỗn loạn xung quanh các vị trí cân bằng cố định.
Giải
Chọn đáp án D.
4. Nêu ví dụ chứng tỏ giữa các phân tử có lực hút, lực đẩy.
Giải
- Nén khí trong pitton, trong quá trình nén, các phân tử khí hút nhau. Khi ngừng nén, các phân tử khí
lại đẩy nhau, pitton lại đẩy ngược lại ra ngoài.
- Thông thường, nếu khoảng cách giữa các phân tử nhỏ hơn 10 -13 m thì chúng hút nhau. Nhưng nếu
khoảng cách này nhỏ hơn 5.10-14 m, thì chúng lại đẩy nhau.


GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ 10 CƠ BẢN – CHƯƠNG 5

Bài 29: QÚA TRÌNH ĐẲNG NHIỆT – ĐỊNH LUẬT BOYLE – MARIOTLE
A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT
* Quá trình đẳng nhiệt là quá trình biến đổi trạng thái khi nhiệt độ không đổi.
* Phát biểu định luật: Trong quá trình đẳng nhiệt của một lượng khí nhất định áp suất tỷ lệ nghịch với
thể tích.
p2

V1

Công thức: p  V � p1V1  p2V2  pV  const
1
2
* Đồ thị đường đẳng nhiệt: là đường cong hypebol T2 > T1

B. BÀI TẬP CĂN BẢN
1. Trong các đại lượng sau đây, đại lượng nào không phải là thông số trạng thái của một lượng khí ?
A. Thể tích.
B. Khối lượng.
C. Nhiệt độ tuyệt đối.
D. Áp suất.
Giải
Chọn đáp án B.
2. Trong các hệ thức sau đây, hệ thức nào không phù hợp với định luật Boyle – Mariotle ?
A. p :

1
.
V

B. V :

1
.
p

C. V : p .

D. p1V1  p2V2 .

Giải
Chọn đáp án C.
3. Hệ thức nào sau đây phù hợp với định luật Boyle – Mariotle ?
A. p1V1 = p2V2.

B.

p1 p2

.
V1 V2

C.

p1 V1
 .
p2 V2

D. p : V .

Giải
Chọn đáp án A.
4. Một xilanh chứa 150 cm3 khí ở áp suất 2.105 Pa. Pitton nén khí trong xilanh xuống còn 100 cm3.
Tính áp suất của khí trong xilanh lúc này, coi nhiệt độ như không đổi.
Giải
Ta có:
P1 = 2.105 Pa
V1 = 150 cm3

V2 = 100 cm3
T = const
Áp dụng định luật Boyle – Mariotle ta có
p1V1  p2V2 � p2 

5
p1V1 2.105.150

 3.10 Pa
V2
100

5. Một quả bóng có dung tích 2,5 lít. Người ta bơm không khí ở áp suất 10 5 Pa vào bóng. Mỗi lần bơm
được 125 cm3 không khí. Tính áp suất của không khí trong quả bóng sau 45 lần bơm. Coi quả bóng
trước khí bơm không có không khí và trong khí bơm nhiệt độ của không khí không thay đổi.
Giải
3
3
125 cm = 0,125 dm = 0,125 lít


GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ 10 CƠ BẢN – CHƯƠNG 5

Thể tích khối khí trước khi được đưa vào bóng
V1 = 0,125.45 = 5,625 lít
Thể tích khí sau khi bơm vào bóng
V2 = 2,5 lít
Do nhiệt độ không đổi, áp dụng định luật Boyle – Mariotle ta có
p1V1 105.5, 625
p1V1  p2V2 � p2 


 2, 25.105 Pa
V2
2,5


GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ 10 CƠ BẢN – CHƯƠNG 5

Bài 30 : QUÁ TRÌNH ĐẲNG TÍCH – ĐỊNH LUẬT CHARLES
A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT
* Quá trình biến đổi trạng thái khí khi thể tích không đổi gọi là quá trình đẳng tích.
* Phát biểu định luật : Trong quá trình đẳng tích của một lượng khí nhất định, áp suất và nhiệt độ tuyệt
đối là hai đại lượng tỉ lệ thuận với nhau.
p

T

1
1
* Công thức : p  T
2
2

* Định nghĩa nhiệt độ tuyệt đối : T ( K )  t 0 (0 C )  273
* Trọng hệ tọa độ (p, T) đường đẳng tích là đường thẳng đi qua gốc tọa độ.
B. BÀI TẬP CĂN BẢN
1. Trong các hệ thức sau đây, hệ thức nào không phù hợp với định luật Charler ?
A. p : T .

B. p : t .

C.

p
 const .
T

D.

p1 p2

.
T1 T2

Giải
Chọn đáp án : B (vì trong quá trình đẳng tích, áp suất và nhiệt độ là hai đại lượng tỉ lệ thuận. Nhiệt độ
ở đây được tính ở nhiệt giai Kenvin (T0)
2. Trong hệ tọa độ (p, T), đường biểu diễn nào sau đây là đường đẳng tích ?
A. Đường hyperbol.
B. Đường thẳng kéo dài qua gốc tọa độ.
C. Đường thẳng không đi qua gốc tọa độ.
D. Đường thẳng cắt trục p tại điểm p = p0.
3. hệ thức nào sau đây phù hợp với định luật Charles ?
A. p : T .

B.

p1 p3

.

T1 T3

C.

p
 const .
t

D.

p1 T2
 .
p2 T1

Giải
Chọn đáp án B. Vì trong quá trình đẳng tích, áp suất và nhiệt độ (nhiệt giải Kenvin) là hai đại lượng tỉ
lệ thuận với nhau.
4. Một bình chứa một lượng khí ở nhiệt độ 30 0C và áp suất 2 bar. (1 bar =10 5 Pa). Hỏi phải tăng nhiệt
độ lên tới bao nhiêu độ để áp suất tăng gấp đôi ?
Giải
0
0
Ta có : T1 = t C + 273 = 30 + 273 = 303 K
p1 = 2 bar = 2.105 Pa
p2 = 4 bar = 4.105 Pa
Vì quá trình là đẳng tích, áp dụng định luật Charles, ta có :
p1 T1
p T 4.105.303
 � T2  2 1 
 6060 K

5
p2 T2
p1
2.10

Vậy để áp suất tăng lên gấp đôi, ta phải tăng nhiệt độ lên 6060K.


GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ 10 CƠ BẢN – CHƯƠNG 5

5. Một chiếc lốp ô tô chứa không khí có áp suất 5 bar và nhiệt độ 25 0C. Khi xe chạy nhanh, lốp xe
nóng lên làm cho nhiệt độ không khí trong lốp tăng lên tới 50 0C. Tính áp suất của không khí trong lốp
xe lúc này.
Giải
5
Ta có : p1 = 5 bar = 5.10 Pa
T1 = 25 + 273 = 2980K
T2 = 50 + 273 = 3230K
Vì quá trình là đẳng tích, áp suất định luật Charles, ta có :
p1 T1
p T 5.105.323
 � p2  1 2 
�5, 42.105 Pa
p2 T2
T1
298

Vậy khi nhiệt độ tăng lên đến 500C thì áp suất hơi trong lốp xe là p2 = 5,42.105 Pa.

GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ 10 CƠ BẢN – CHƯƠNG 5

Bài 31 : PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI KHÍ LÝ TƯỞNG
A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT
* Phương trình trạng thái khí lý tưởng :

pV
pV
pV
 const hay 1 1  2 2
T
T1
T2

* Quá trình biến đổi trạng thái khi áp suất không đổi được gọi là quá trình đẳng áp.
* Phát biểu định luật Gaylussac (quá trình đẳng áp) : Trong quá trình đẳng áp cuả một lượng khí nhất
định, thể tích và nhiệt độ tuyệt đối là hai đại lượng tỉ lệ thuận với nhau.
V1

T1

* Công thức : V  T
2
2
* Giống như trong quá trình đẳng tích, đồ thị biểu diễn quá trình đẳng áp trong hệ tọa độ (V, T) cũng là
đường thẳng đi qua gốc tọa độ.

B. BÀI TẬP CĂN BẢN
1. Hãy ghép các quá trình ghi bên trái với các phương trình tương ứng ghi bên phải.
p1 p2


T1 T2
V1 V2
b) 
T1 T2
c) p1V1  p2V2
p1V1 p2V2

d)
T1
T2

1. Quá trình đẳng nhiệt

a)

2. Quá trình đẳng tích
3. Quá trình đẳng áp
4. Quá trình bất kì

Giải
1–c

2–a

3–b

4-d

2. Trong hệ tọa độ (V, T), đường biểu diễn nào sau đây là đường đẳng áp ?

A. Đường thẳng song song với trục hoành.
B. Đường thẳng song song với trục tung.
C. Đường hyberbol.
D. Đường thẳng kéo dài đi qua gốc tọa độ.
Giải
Chọn đáp án: D.
3. Mối liên hệ giữa áp suất, thể tích, nhiệt độ của một lượng khí trong quá trình nào sau đây không
được xác định bằng phương trình trạng thái của khí lí tưởng ?
A. Nung nóng một lượng khí trong một bình đậy kín.
B. Nung nóng một lượng khí trong một bình không đậy kín.
C. Nung nóng một lượng khí trong một xilanh kín có pitton làm khí nóng lên, nở ra, đẩy pitton di
chuyển.
D. Dùng tay bóp lõm quả bóng bàn.
Giải
Chọn đáp án: B.


GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ 10 CƠ BẢN – CHƯƠNG 5

4. Trong phòng thí nghiệm, người ta điều chế được 40 cm 3 khí hidro ở áp suất 750 mmHg và nhiệt độ
270C. Tính thể tích của lượng khí trên ở điều kiện chuẩn (áp suất 760 mmHg và nhiệt độ 0 0C).
Giải
p1 = 750 mmHg
T1 = 27 + 273 = 3000K
V1 = 40 cm3
T0 = 00C + 273 = 2730K
p0 = 760 mmHg
Áp dụng phương trình trạng thái khí lý tưởng, ta có:
p0V0 p1V1
p V .T 750.40.273


� V0  1 1 0 
 35,9 cm3
T0
T1
T1 p0
300.760

5. Tính khối lượng riêng của không khí ở đỉnh núi Phangxiphang cao 3140 m. Biết rằng mỗi khi lên
cao thêm 10 m thì áp suất khí quyển giảm 1 mmHg và nhiệt độ trên đỉnh núi là 2 0C. Khối lượng riêng
của không khí ở điều kiện chuẩn (áp suất 760 mmHg và nhiệt độ 00C) là 1,29 kg/m3.
Giải
Lên cao 3140 m, áp suất không khí giảm:
3140.1
 314 mmHg
10

Áp suất không khí ở trên đỉnh núi Phangxiphang
760 – 314 = 446 mmHg
Ta có:
m
�
V0 
�
m
m
� D0
D  �V  � �
m
V

D
�
V1 
�
� D1

Áp dụng phương trình trạng thái khí lý tưởng ta có
p
p1V1 p0V0
pm p m
p

� 1  0 � 1  0
T1
T0
D1T1 D0T0
D1T1 D0T0
� D1 

p1D0T0 446.1, 29.273

 0, 75 kg / m3
p0T1
760.275

Vậy khối lượng riêng của không khí ở trên đỉnh núi là:
D1 = 0,75 kg/m3.


GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ 10 CƠ BẢN – CHƯƠNG 5

BÀI TẬP BỔ SUNG
1. Xác định số phân tử có trong 200 cm 3 nước và đường kính của phân tử nước. Biết nước có phân tử
gam là 18 g, khối lượng riêng là 1 g/cm3 và coi các phân tử nước là các hình cầu tiếp xúc nhau.
(ĐS: 6,7.1024 phân tử; 3,1.10-10 m)
2. Chất khí trong xi lanh của một động cơ nhiệt có áp suất là 0,8 atm và nhiệt độ 50 0C. Sau khi bị nén
thể tích của khí giảm đi 5 lần và áp suất tăng lên tới 7 atm. Hỏi nhiệt độ của khí ở cuối quá trình nén ?
(ĐS: 565 K)
3. Ở chính giữa ống thủy tinh tiết diện nhỏ chiều dài L = 1 m, hai đầu bịt kín có một cột thủy ngân dài
h = 20 cm. Trong ống có không khí.
Khi đặt ống thẳng đứng cột thủy ngân dịch chuyển xuống phía dưới một đoạn l = 10 cm. Tìm áp suất
của không khí trong ống khi ống nằm ngang ra cmHg và N/m 2. Coi nhiệt độ của không khí là không
đổi và khối lượng riêng của thủy ngân là D = 1,36.104 kg/m3. (ĐS: 37,5 cmHg = 5.104 N/m2)
4. Xác định số phân tử nước trong một cái cốc đựng 0,4 lít nước. (ĐS: 13,2.10 24 phân tử)
5. Tính ra kg khối lượng của:
- 1 nguyên tử hidro. (ĐS: 1,7.10-27 kg)
- 1 phân tử oxy. (ĐS: 5,3.10-26 kg)
- 1 phân tử nước. (ĐS: 2,99.10-26 kg)
6. Xác định số nguyên tử có trong 1 m 3 đồng. Biết khối lượng mol (khối lượng của lượng chất đúng
bằng 1 mol) của đồng là   0, 0635 kg / mol , và khối lượng riêng của đồng là D = 9000 kg/m3.
(ĐS: 8,5.1028 phân tử)
7. Xác định số phân tử có trong 1 mm 3 nước và đường kính phân tử nước. Coi các phân tử nước có
dạng hình cầu và tiếp xúc nhau. (ĐS: 3,34.1019 phân tử; 3,1.10-10 m)
HD: Số mol phân tử nước: n 

m VD




Số phân tử có trong n mol nước: N = nN.
Do đó: N 

VD
103 cm3 .1g / cm3
NA 
.6, 02.1023  3,34.1019

18 g

Coi các phân tử là các hình cầu tiếp xúc nhau. Mỗi phân tử nằm trong một khoảng không gian có thể
tích là v = d3, trong đó d là đường kính phân tử.
Vì số phân tử là N nên:
Nv = V
Nd3 = V
d 3

V 3

N

109 m3
 3,1.1010 m
3,34.1019

8. Một lượng khí có khối lượng 15 kg chứa 5,64.1026 phân tử. Phân tử khí này gồm các nguyên tử hidro
và cacbon. Viết công thức của phân tử khí và xác định khối lượng của các nguyên tử hidro và nguyên
tử cacbon trong phân tử khí này.
HD: Số mol chứa trong lượng khí đã cho có thể xác định bằng các công thức sau đây:
n

N
m
(1) và n 
(2)
NA


Từ (1) và (2) rút ra:


mN A 15.103.6, 02.1023

 16 g
N
5, 64.1026

Công thức phân tử của khí trên có dạng CxHy
Vì   16 g nên ta có: 12x + y = 16
(3)
Từ (3) ta thấy x chỉ có thể bằng 1 và khi đó : y = 16 – 12 = 4
Khí đã cho do đó là khí CH4.


GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ 10 CƠ BẢN – CHƯƠNG 5
m
Khối lượng 1 phân tử CH4 là mCH 4 
N

Khối lượng của các nguyên tử H bằng 4/16 khối lượng phân tử CH4, nghĩa là:

mH 4 

4 m
.  6, 64.1024 g  6, 64.1027 kg
16 N

Khối lượng của nguyên tử C bằng 12/16 khối lượng phân tử CH 4, nghĩa là:
mC 

12 m
.  2.10 23 g  2.1026 kg
16 N

9. Biết thể tích của một lượng khí là không đổi. Hãy giải bài toán sau đây bằng công thức và bằng đồ
thị:
a) Chất khí ở 00C có áp suất 5 atm. Tìm áp suất của khí ở nhiệt độ 2730C. (ĐS: 10 atm)
b) Chất khí ở 00C có áp suất p0. Phải đun nóng chất khí lên bao nhiêu độ để áp suất của nó tăng lên 3
lần. (ĐS: 319 K)
10. Hình vẽ là đồ thị biểu diễn sự biến đổi trạng thái của một lượng khí lí tưởng trong hệ tọa độ V, T.
Hãy biểu diễn các quá trình trên trong hệ tọa độ p, V và p, T. (Bạn đọc tự giải)

11. Hình vẽ biểu diễn đồ thị sự biến đổi trạng thái của một lượng khí lí tưởng trong hệ tọa độ p, T. Hỏi
trong quá trình này khí bị nén hay giãn ?

HD: Vẽ đường đẳng tích O1 và O2. Vẽ đường đẳng nhiệt (đường song song với trục áp suất). Đường
này cắt các đường đẳng tích trên tại điểm I ứng với áp suất p 1 và điểm II ứng với áp suất p2. Vì p1 > p2
nên theo định luật Boyler – Mariot thì V2 > V1. Do đó khí giãn ra.
12. Có một ống thủy tinh tiết diện nhỏ, đầu A kín đầu B hở. Một cột thủy ngân cao h = 119 mm đứng
thẳng, cách đáy A:
a) Một khoảng Aa = 163 mm khi ống đứng thẳng, miệng ống ở dưới.

b) Một khoảng Aa = 118 mm khi ống đứng thẳng, miệng ống ở trên.
Tính:
- Áp suất khí quyển ra mm Hg. (ĐS: 743 mmHg)
- Độ dài của cột không khí Aa khi ống nằm ngang. (ĐS: 137 mm)
Coi nhiệt độ không khí là không đổi.
13*. Người ta dùng bơm tay để bơm không khí vào một cái săm. Xi lanh của bơm có chiều cao h = 40
cm và đường kính d = 5 cm. Hỏi phải bơm bao nhiêu lâu để đưa vào săm 6 lít không khí có áp suất
5.105 N/m2. Biết thời gian mỗi lần bơm là 1,5 giây và áp suất ban đầu của săm bằng áp suất khí quyển
bằng 105 N/m2. Coi nhiệt độ không khí là không đổi.
HD: Lượng không khí mỗi lần bơm vào săm có thể tích:


GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ 10 CƠ BẢN – CHƯƠNG 5

d2
h và áp suất bằng áp suất khí quyển p0.
4
Lượng không khí này vào săm chiếm thể tích V và có áp suất p. Do nhiệt độ không khí không đổi nên:
V
pV  p0V0 � p  0 p0
V
Sau n lần bơm áp suất, do không khí mới bơm vào gây ra trong săm áp suất np. Ta có:
d2
np  n
hp0
4V
Áp suất tổng cộng của không khí trong săm:
n d 2 hp0
p '  np  p0 
 p0

4V
4V ( p ' p0 )
Do đó: n 
 d 2 hp0
Thời gian bơm là:
1,5.4V ( p ' p0 )
t  1,5n 
 d 2 hp0
V0 

1,5.4.0, 006(5.105  105 )
t
 46 s
3,14.0, 052.0, 4.105

14*. Một cái chai chứa không khí được nút kín bằng một cái nút có trọng lượng không đáng kể, tiết
diện nút S = 2,5 cm2. Hỏi phải đun nóng không khí trong chai tới nhiệt độ tối thiểu bằng bao nhiêu để
nút bật ra. Biết lực ma sát giữ nút chai có độ lớn là 12 N, áp suất ban đầu của không khí trong chai và
của khí quyển là 9,8.104 N/m2, nhiệt độ ban đầu của không khí trong chai là -30C.
HD: Trước khi nút bật ra thì thể tích không khí trong chai không đổi và quá trình đun nóng là quá trình
đẳng tích. Tại thời điểm nút bật ra áp lực của không khí trong chai phải lớn hơn áp lực của khí quyển
và lực ma sát tác dụng lên nút chai:
p2 S 
Fms� p1S

p2

Fms
S

p1

Với p2 là áp suất trong chai khi nút vừa bật ra được.
Áp dụng định luật Charles cho lượng không khí trong chai:
p1 p2
p
T F

� T2  T1 2  1 ( ms  p1 )
T1 T2
p1 p1 S
T2 

270
12
(
 9,8.104 )  402 K
4
9,8.10 2,5.104

15. Một bình cầu dung tích 20 lít chứa oxi ở nhiệt độ 16 0C dưới áp suất 100 atm. Tính thể tích của
lượng oxi đó ở điều kiện tiêu chuẩn. Tại sao kết quả tìm được chỉ là gần đúng. (ĐS: V 0 = 1889 l)
16. Ở nhiệt độ 00C và áp suất p0, khối lượng riêng của một chất khí là D 0. Tính khối lượng riêng D của
khí đó ở nhiệt độ T và áp suất p. (ĐA: D 

mT0 p
T p
 D0 . 0 )
V0 p0T
Tp0

17. Có bao nhiêu phân tử trong 1 cm3 oxi ở áp suất 5 atm và nhiệt độ 200C. (ĐS: 1,25.1023 phân tử)
18. Một bình chứa khí ở nhiệt độ 27 0C và áp suất 40 atm. Hỏi khi một nửa lượng khí thoát ra ngoài thì
áp suất của khí còn lại trong bình là bao nhiêu, biết nhiệt độ của bình khi đó hạ xuống 12 0C.
(ĐS: p2 = 19 atm)
19*. Người ta bơm khí oxi ở điều kiện tiêu chuẩn vào một bình có thể tích 5000 lít. Sau nửa giờ bình
chứa đầy khí ở nhiệt độ 240C và áp suất 765 mmHg. Xác định khối lượng khí bơm vào trong mỗi giây.
Coi quá trình bơm khí diễn ra một cách đều đặn.
HD: Lượng khí bơm vào trong mỗi giây: 3,7 g/s.
Sau t giây khối lượng khí trong bình cầu là: m  DVt  DV


GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ 10 CƠ BẢN – CHƯƠNG 5
Ở đây D là khối lượng riêng của khí; V là thể tích khí bơm vào sau 1 giây; V là thể tích khí bơm vào

trong t giây.
Phương trình trạng thái cho:
Mặt khác: V 

pV p0V0

T
T0

(*)

m
m
và V0 
D

D0

Thay các giá trị của V và V0 vào (*) để tìm D ta được:
D

pT0
.D0
p0T

Sau mỗi giây khối lượng khí bơm vào bình là:
m VD VpT0 D0 5.765.273.1, 43



 0, 0037 kg / s
t
t
p0Tt
760.297.1800
m
 3, 7 g / s
t

20*. Một phòng có kích thước 8m.5m.4m. Ban đầu không khí trong phòng ở điều kiện tiêu chuẩn sau
đó nhiệt độ của không khí tăng lên 10 0C trong khi áp suất là 78 cmHg. Tính thể tích của lượng không
khí đã ra khỏi phòng và khối lượng không khí còn lại trong phòng. Khối lượng riêng của không khí ở
điều kiện tiêu chuẩn là D0 = 1,293 kg/m3.
HD: Lượng không khí trong phòng ở trạng thái 1 (trong điều kiện tiêu chuẩn) có:
p0 = 76 cmHg; V0 = 5.8.4 = 160 m3; T0 = 273 K
Lượng không khí này ở trạng thái 2 có:

p2 = 78 cmHg; V2; T2 = 283 K
Áp dụng phương trình trạng thái:
p0V0 p2V2
p V T 76.160.283

� V2  0 0 2 
 161, 60 m3
T0
T2
T0 p2
273.78

Lượng khí thoát ra khỏi phòng:
V  V2  V0  161, 6 m 3  160 m 3  1, 6 m 3

Thể tích khí thoát ra ở điều kiện tiêu chuẩn:

p0 V0 p2 V
Vp2T0 1, 6.78.273

� V0 

 1,58 m3
T0
T2
T2 p0
283.76

Khối lượng không khí còn lại trong phòng:

m  V0 D0  V0 D0  D0 (V0  V0 )  204,84 kg

21*. Một xi lanh đặt nằm ngang trong có pitton cách nhiệt. Pitton ở vị trí chia xi lanh thành 2 phần
bằng nhau, mỗi phần chứa một khối lượng khí như nhau ở nhiệt độ 17 0C và áp suất 2 atm. Chiều dài
của mỗi phần xi lanh đến pitton là 30 cm. Muốn pitton dịch chuyển 2 cm thì phải đun nóng khí ở một
phía lên thêm bao nhiêu độ ? Áp suất của khí khi pitton đã di chuyển bằng bao nhiêu ?
HD: Đối với phần khí bị nung nóng:
Trạng thái đầu:
p1; V1 = lS; T1
(1)
Trạng thái cuối:
p2 ; V2  (l  l ) S ; T2
(2)
Đối với phần khí không bị nung nóng:
Trạng thái đầu:
p1; V1 = lS; T1
(1)
Trạng thái cuối:
p2' ; V2'  (l  l ) S ; T2'  T1'
(3)
Phương trình trạng thái cho:


GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ 10 CƠ BẢN – CHƯƠNG 5
p2V2 p1V1
p'V ' p V

và 2 2  1 1
T2
T1

T1
T1
�

p2V2 p2' V2'

T2
T1

Vì pitton ở trạng thái cân bằng nên p’2 = p2. Do đó:
p2 (l  l ) S p2 (l  l ) S
l  l

� T2 
T1
T2
T1
l  l

Phải đun nóng khí ở một bên lên thêm:
T  T2  T1 

l  l
2 l
2.0, 02
T1  T1 
T1 
.290  41 ( K )
l  l
l  l

0,3  0, 02

Để tính p2 ta áp dụng phương trình trạng thái cho phần khí bị nung nóng:
p1V1 p2V2
pVT
p lS (T1  T )

� p2  1 1 2  1
T1
T2
TV
T1 (l  l )S
1 2

p2 

p1l (T1  T ) 2.0,3(290  41)

 2,14 atm
T1 (l  l )
290(0,3  0, 02)