Câu hỏi ôn tập Vật lí 10 - Chương V: Chất khí

Nội dung tài liệu: Câu hỏi ôn tập Vật lí 10 - Chương V: Chất khí

1. Chương V. CHẤT KHÍ 5.1. Chất khí lí tưởng là chất khí trong đó các phân tử A. được coi là chất điểm và đẩy nhau khi ở gần nhau. B. được coi là chất điểm và hút nhau khi ở xa nhau. C. được coi là chất điểm và không tương tác với nhau. D. được coi là chất điểm và chỉ tương tác với nhau khi va chạm. 5.2. Trong quá trình biến đổi đẳng nhiệt của một lượng khí, khi áp suất tăng gấp đôi thì A. mật độ phân tử khí giảm một nửa. B. mật độ phân tử khí tăng gấp đôi. C. thể tích không đổi. D. tích áp suất với thể tích tăng gấp đôi. 5.3. Dựa vào đồ thị biểu diễn các quá trình đẳng nhiệt trên hình 5.1. Hỏi nhận xét nào sau đây là đúng ? A. T1 > T2 > T3. B. T3 > T2 > T1. Hình 5.1 C. T3 > T1 > T2. D. T2 > T3 > T1. 5.4. Quá trình nào sau đây có thể áp dụng được định luật Bôi-lơ - Ma-ri-ốt? A. Quá trình dùng pittông nén từ từ lượng khí trong xilanh. B. Quá trình thổi không khí vào trong quả bóng bay. C. Quá trình quả bóng bàn phồng lên khi được nhúng vào nước nóng. D. Quá trình quả bóng phồng lên khi để ngoài trời nắng. 5.5. Làm nóng một lượng khí có thể tích không đổi, khi áp suất tăng gấp đôi thì A. mật độ phân tử khí tăng gấp đôi. B. nhiệt độ Xen-xi-út tăng gấp đôi. C. nhiệt độ tuyệt đối tăng gấp đôi. D. vận tốc của các phân tử tăng gấp đôi. 5.6. Hình 5.2 biểu diễn các quá trình đẳng tích. Hỏi nhận xét nào sau đây là đúng ? A. V1 > V2 > V3. B. V3 > V2 > V1. C. V3 > V1 > V2. D. V2 > V3 > V1. Hình 5.2 42
2. 5.7. Trong các quá trình sau đây, quá trình nào không áp dụng được phương trình trạng thái? A. Bóp quả bóng bay đang căng. B. Đun nóng một lượng khí trong xi-lanh. C. Quá trình dùng pit-tông nén từ từ khí trong xi-lanh. D. Bơm không khí vào săm xe đạp. 5.8. Hình 5.3 biểu diễn các quá trình đẳng áp. Nhận xét nào sau đây là đúng? A. p1 > p2 > p3. B. p3 > p2 > p1. C. p3 > p1 > p2. D. p2 > p3 > p1. 5.9. Trong quá trình chuyển trạng thái đẳng nhiệt của một khối Hình 5.3 lượng khí, khối lượng riêng của nó A. không đổi. B. tỉ lệ thuận với áp suất của khí. C. tỉ lệ nghịch với áp suất của khí. D. tăng khi thể tích tăng, giảm khi thể tích giảm. 5.10. Nén đẳng nhiệt một lượng khí từ thể tích 9 lít đến thể tích 6 lít thì thấy áp suất của khí tăng lên một lượng 50 Pa. Áp suất ban đầu của khí là A. 2,5 Pa. B. 25 Pa. C. 10 Pa. D. 100 Pa. 5.11. Giam một khối lượng khí nhất định trong một bình dãn nở vì nhiệt không đáng kể. Tăng nhiệt độ của khí lên thì khối lượng riêng của nó A. tăng lên. B. không đổi. C. giảm đi. D. lúc đầu tăng rồi sau đó giảm. 5.12. Giữ áp suất của một khối lượng khí không thay đổi và giảm nhiệt độ thì khối lượng riêng của khí A. tăng lên. B. không đổi. C. giảm đi. D. lúc đầu tăng rồi sau đó giảm. 5.13. Một xilanh được chia thành hai ngăn chứa cùng một lượng khí giống nhau (Hình 5.4). Ban đầu pittông ở vị trí 1, áp suất ban đầu cùng là p0. Nếu dịch chuyển pittông đến vị trí 2 (coi nhiệt độ trong quá trình là không đổi) thì áp suất của khí ở ngăn trái và ở ngăn phải lần lượt là Hình 5.4 p0 p0 2p0 2p0 A. 2p0 ; . B. ; 3p0. C. 2p0 ; . D. 3p0 ; . 3 2 3 3 5.14. Hai bình kín dẫn nhiệt, thể tích lần lượt là V1 = 2V2, được nối với nhau bằng một ống nhỏ, dẫn nhiệt có khoá K (Hình 5.5). Ban đầu, khoá K đóng, bình I chứa một lượng khí lí tưởng áp suất p0, bình II là chân không. Khi mở khoá K, hỏi sau một thời gian ổn định áp suất ở hai bình I và II lần lượt là bao nhiêu? Hình 5.5 43
3. 1 2 A. p0 và p0. B. p0 và 2p0. 2 3 2 2 C. p0 và p0. D. p0 và 2p0. 3 3 5.15. Bình A có dung tích 3 lít chứa khí heli có áp suất là 2 atm. Bình B có dung tích 4 lít chứa khí nitơ có áp suất 1 atm. Nhiệt độ hai bình như nhau. Cho hai bình thông nhau bằng một ống nhỏ, thì áp suất của hỗn hợp khí trong mỗi bình là bao nhiêu? 10 3 A. atm. B. atm. C. 1 atm. D. 3 atm. 7 7 5.16. Khi ta làm nóng đẳng tích một lượng khí lí tưởng, đại lượng nào sau đây không đổi ? n n p A. . B. . C. . D. nT. p T T (n là số phân tử trong một đơn vị thể tích) 5.17. Để bơm đầy một khí cầu đến thể tích 100 m3 có áp suất 0,1 atm ở nhiệt độ không đổi người ta dùng các ống khí heli có thể tích 50 lít ở áp suất 100 atm. Số ống khí heli cần để bơm khí cầu bằng A. 1. B. 2. C. 3. D. 4. 5.18. Một khối khí khi đặt ở điều kiện nhiệt độ không đổi thì có sự biến thiên của thể tích theo áp suất như hình 5.6. Khi áp suất có giá trị 0,5 kN/m2 thì thể tích của khối khí bằng A. 3,6 m3. B. 4,8 m3. C. 7,2 m3. D. 14,4 m3. Hình 5.6 5.19. Một ống thuỷ tinh tiết diện đều S, một đầu kín một đầu hở, chứa một cột thuỷ ngân dài h = 16 cm (Hình 5.7). Khi đặt ống thẳng đứng, đầu hở ở trên thì chiều dài của cột không khí là l1 = 15 cm, áp suất khí quyển bằng p0 = 76 cmHg. Khi đặt ống thuỷ tinh thẳng đứng đầu hở ở dưới thì cột không khí trong ống có chiều dài l2 bằng A. 20 cm. B. 23 cm. C. 30 cm. D. 32 cm. Hình 5.7 5.20. Một xilanh đang chứa một khối khí, khi đó pittông cách đáy xilanh một khoảng 15 cm (Hình 5.8). Hỏi phải đẩy pittông theo chiều nào, một đoạn bằng bao nhiêu để áp suất khí trong xilanh tăng gấp 3 lần ? Coi nhiệt độ của khí không đổi trong quá trình trên. A. Sang phải 5 cm. B. Sang trái 5 cm. Hình 5.8 C. Sang phải 10 cm. D. Sang trái 10 cm. 44
4. 5.21. Một khối khí lí tưởng xác định có áp suất 1 atm, được làm tăng áp suất đến 4 atm ở nhiệt độ không đổi thì thể tích biến đổi một lượng 3 lít. Thể tích ban đầu của khối khí đó là A. 4 lít. B. 8 lít. C. 12 lít. D. 16 lít. 5.22. Dùng ống bơm bơm một quả bóng đang bị xẹp, mỗi lần bơm đẩy được 50 cm3 không khí ở áp suất 1 atm vào quả bóng. Sau 60 lần bơm quả bóng có dung tích 2 lít, coi quá trình bơm nhiệt độ không đổi, áp suất khí trong quả bóng sau khi bơm là A. 1,25 atm. B. 2,5 atm. C. 2 atm. D. 1,5 atm. 5.23. Một nồi áp suất có van là một lỗ tròn diện tích 1 cm2 luôn được áp chặt bởi một lò xo có độ cứng k = 1300 N/m và luôn bị nén 1 cm. Hỏi khi đun khí ban đầu ở áp suất khí quyển p0 = 105 Pa, có nhiệt độ 27oC thì đến nhiệt độ bao nhiêu van sẽ mở ra? A. 390oC. B. 35,1oC. C. 117oC. D. 351oC. 5.24. Một áp kế gồm một bình cầu thuỷ tinh có thể tích 270 cm3 gắn với ống nhỏ AB nằm ngang có tiết diện 0,1 cm2 (Hình 5.9). Trong ống có một giọt thuỷ ngân. Ở 0oC giọt thuỷ ngân cách A 30 cm, hỏi khi nung nóng bình đến 10oC thì giọt thuỷ ngân di Hình 5.9 chuyển một đoạn bao nhiêu? Coi dung tích của bình không đổi, ống AB đủ dài để giọt thuỷ ngân không chảy ra ngoài. A. 130 cm. B. 30 cm. C. 60 cm. D. 25 cm. 5.25. Hai bình thuỷ tinh A và B cùng chứa khí heli và ở cùng nhiệt độ. Biết áp suất ở bình A gấp đôi áp suất ở bình B, dung tích của bình B gấp đôi bình A. Nhận xét nào sau đây là đúng? A. Số nguyên tử ở bình A nhiều hơn số nguyên tử ở bình B. B. Số nguyên tử ở bình B nhiều hơn số nguyên tử ở bình A. C. Số nguyên tử ở hai bình như nhau. D. Mật độ nguyên tử ở hai bình như nhau. 5.26. Nén đẳng nhiệt từ thể tích 10 lít đến thể tích 4 lít thì áp suất của khí tăng thêm bao nhiêu lần? A. 2,5 lần. B. 1,5 lần. C. 3 lần. D. 2 lần. 5.27. Chọn câu đúng. Khi nén đẳng nhiệt thì A. số phân tử trong một đơn vị thể tích không đổi. B. số phân tử trong một đơn vị thể tích giảm tỉ lệ nghịch với áp suất. C. số phân tử trong một đơn vị thể tích tăng tỉ lệ thuận với áp suất. D. tất cả đều không xảy ra. o 5.28. Biết thể tích của một khối lượng khí không đổi. Chất khí ở nhiệt độ 20 C có áp suất p1. Phải đun nóng chất khí lên nhiệt độ bao nhiêu để áp suất tăng lên 3 lần? A. 819K. B. 879oC. C. 879K. D. 819oC. 5.29. Một khối khí có thể tích 10 lít, áp suất 2at, ở nhiệt độ 27oC. Phải nung nóng chất khí đến nhiệt độ bao nhiêu để thể tích của khí tăng lên 2 lần và áp suất 5 at. A. 1227 K. B. 1500 K. C. 1500oC D. 1227oC. 45
5. 5.30. Một săm xe máy được bơm căng không khí ở nhiệt độ 20oC và áp suất 2 atm. Khi để ngoài nắng nhiệt độ 42oC, thì áp suất khí trong săm bằng bao nhiêu? Coi thể tích không đổi. A. 2,05 atm. B. 2,0 atm. C. 2,1 atm. D. 2,15 atm. 3 5.31. Trong phòng thí nghiệm, người ta điều chế được 40 cm khí H2 ở áp suất 750 mmHg và nhiệt độ 27oC. Thể tích của lượng khí trên ở áp suất 760 mmHg và nhiệt độ 0oC là A. 32 cm3. B. 34 cm3. C. 36 cm3. D. 30 cm3. 5.32. Hiện tượng nào sau đây liên quan đến định luật Sác-lơ? A. Săm xe đạp để ngoài nắng bị nổ. B. Nén khí trong xilanh để tăng áp suất. C. Quả bóng bay bị vỡ ra khi bóp mạnh. D. Cả 3 hiện tượng trên. 5.33. Một xi-lanh chứa 150 cm3 khí ở áp suất 2.105 Pa. Pit-tông nén khí trong xi-lanh xuống còn 100 cm3. Coi nhiệt độ không đổi. áp suất khí trong xi-lanh lúc này là bao nhiêu? A. 3. 105 Pa. B. 4. 105 Pa. C. 5.105 Pa. D. 2.105 Pa. 5.34. Trong xilanh của một động cơ đốt trong có 2 dm3 hỗn hợp khí dưới áp suất 1 atm và nhiệt độ 47oC. Pittông nén xuống làm cho thể tích của hỗn hợp khí chỉ còn 0,2 dm3 và áp suất tăng lên tới 15 atm. Nhiệt độ của hỗn hợp khí nén là bao nhiêu? A. 70,5oC. B. 207oC. C. 70,5K. D. 207K. 5.35. Một xilanh kín được chia làm hai phần bằng nhau bởi một pit-tông cách nhiệt. Mỗi phần có chiều dài 30 cm, chứa một lượng khí giống nhau ở 27oC. Nung nóng một phần thêm 10oC và làm lạnh phần kia đi 10oC thì pit-tông đi chuyển một đoạn bao nhiêu? A. 10 cm. B. 5 cm. C. 1 cm. D. 2 cm. 5.36. Một khối khí ở 27oC có thể tích là 10 lít. Coi áp suất khí là không đổi. Nhiệt độ của khối khí đó là bao nhiêu khi thể tích khối khí đó là 12 lít? A. 23oC. B. 32,4oC. C. 22,5oC. D. 87oC. 5.37. Một bình chứa khí hiđrô nén, thể tích 10 lít, nhiệt độ 7oC, áp suất 50 atm. Khi nung nóng bình, vì bình hở nên một phần khí thoát ra ngoài, phần khí còn lại có nhiệt độ 17oC và áp suất như cũ. Khối lượng khí đã thoát ra là bao nhiêu? A. 20 g. B. 1,47 g. C. 14,7 g. D. 2 g. 5.38. Một bình chứa không khí ở điều kiện chuẩn, được đậy kín bằng nắp có khối lượng m. Tiết diện của miệng bình là 10 cm2. Biết áp suất khí quyển là 105 Pa. Khi đun nóng không khí trong bình lên đến nhiệt độ 100oC thì nắp bắt đầu bị đẩy lên. Khối lượng m của nắp đậy xấp xỉ bằng A. 0,366 kg. B. 3,66 kg. C. 3 kg. D. 0,3 kg. 5.39. Một khối khí lí tưởng có thể tích 10 lít, nhiệt độ 27oC, áp suất 1 atm biến đổi qua 2 quá trình: (đẳng tích, áp suất tăng gấp 2), (đẳng áp, thể tích sau cùng là 5 lít). Nhiệt độ sau cùng của khí là bao nhiêu? A. 300K. B. 600K. C. 900K. D. 450K. 5.40. Khi được nén đẳng nhiệt từ thể tích 6 lít đến 4 lít, áp suất khí tăng thêm 0,75 at. Áp suất ban đầu của khí là bao nhiêu? A. 1 at. B. 1,2 at. C. 2 at. D. 1,5 at. 5.41. Trước khi nén, hỗn hợp khí trong xilanh của một động cơ có áp suất 0,8 at, nhiệt độ 50oC. Sau khi nén, thể tích giảm 5 lần, áp suất là 8 at. Nhiệt độ khí sau khi nén là bao nhiêu? A. 373oC. B. 392oC. C. 350oC. D. 353oC. 5.42. 12 g khí chiếm thể tích 4 lít ở 7oC. Sau khi nung nóng đẳng áp khối lượng riêng của khí là 1,2 g/lít. Nhiệt độ của khí sau khi nung nóng là A. 427oC. B. 410oC. C. 440oC. D. 450oC. 46
6. 5.43. Một lượng khí hiđrô ở 27oC có áp suất 99720 N/m2. Cho R = 8,31J/(mol.K). Khối lượng riêng của khí là A. 0,08 kg/m3. B. 0,80 kg/m3. C. 0,88 kg/m3. D. 0,068 kg/m3. 5.44. Hai bình chứa khí thông nhau, có nhiệt độ khác nhau. Hỏi có thể so sánh khối lượng riêng m của khí trong hai bình với nhau như thế nào? V A. Bằng nhau. m B. Bình nóng có nhỏ hơn. V m C. Bình lạnh có nhỏ hơn. V D. Còn tuỳ thuộc vào mối quan hệ giữa thể tích của hai bình. 5.45. Một bình chứa khí oxi dung tích 10 lít ở áp suất 250 kPa và nhiệt độ 270C. Khối lượng khí oxi trong bình là A. 32,1 g. B. 25,8 g. C. 12,6 g. D. 22,4 g. 5.46. Một bình dung tích 3 lít chứa 11g chất khí ở áp suất 200 kPa và nhiệt độ 160C. Khối lượng mol của khí ấy là A. 32g/mol. B. 44 g/mol. C. 2 g/mol. D. 28g/mol. 5.47. Hai bình khí lí tưởng cùng nhiệt độ. Bình 2 có dung tích gấp đôi bình 1, có số phân tử bằng nửa bình 1. Mỗi phân tử khí trong bình 2 có khối lượng gấp đôi khối lượng mỗi phân tử bình 1. Tỉ số giữa áp suất khí trong bình 2 và bình 1 là A. 1. B. 0,5. C. 0,25. D. 2. 5.48. Cho biết khối lượng mol của khí Hêli là 4g/mol. Cho R = 8,31 J/mol.K. Ở điều kiện chuẩn (áp suất 1,013.105Pa, nhiệt độ 0oC) khối lượng riêng của khí này là A. 0,18 g/lít. B. 18 g/lít. C. 18 kg/m3. D. 18 g/m3. 5.49. Ở thời kì nén của một động cơ đốt trong 4 kì, nhiệt độ của hỗn hợp khí tăng từ 470C đến 3670C, còn thể tích của khí giảm từ 1,8 lít đến 0,3 lít. Áp suất của khí lúc bắt đầu nén là 100kPa. Coi hỗn hợp khí như chất khí thuần nhất, áp suất cuối thời kì nén là 6 6 6 6 A. 1,5.10 Pa. B. 1,2.10 Pa. C. 1,8.10 Pa. D. 2,4.10 Pa. 5.50. Một lượng 0,25 mol khí Hêli trong xi-lanh có nhiệt độ T1 và thể tích V1 được biến đổi theo một chu trình khép kín: Dãn đẳng áp tới thể tích V2 = 1,5V1; rồi nén đẳng nhiệt; sau đó làm lạnh đẳng tích về trạng thái 1 ban đầu. Nhiệt độ lớn nhất trong chu trình biến đổi trên là A. 1,5T1. B. 2T1. C. 3T1. D. 4,5T1. ---------- Hết ---------- 47
7. ĐÁP ÁN VÀ HƯỚNG DẪN GIẢI 5.1. D. 5.2. B. 5.3. B. 5.4. A. 5.5. C. 5.6. A. 5.7. D. 5.8. A. 5.9. B. m V V p p = nên 1 = 2 , vì T = hằng số, nên 1 = 2 , do đó 2 = 2 . V V2 1 V2 p1 1 p1 5.10. D. Định luật Bôi-lơ - Ma-ri-ốt: p1 V 1 p 2 V 2 p V p p V V 2 1 2 1 1 2 p1 V 2 p 1 V 2 Vậy: p1 = 100Pa. 5.11. B. Quá trình đẳng tích và có khối lượng m không đổi. Khối lượng riêng m = , nên không đổi. V 5.12. A. Quá trình đẳng áp có V tỉ lệ với T, khi T giảm thì V giảm, mà m không đổi nên tăng. 5.13. C. 5.14. C. Do hai bình dẫn nhiệt, nên sau một thời gian ổn định thì nhiệt độ của hai bình lại trở về nhiệt độ của môi trường. Và hai bình thông nhau nên có cùng áp suất. p0 V 1 p(V1 V 2 ) 2 Áp dụng phương trình trạng thái : p p0 . T0 T 0 3 (n n )RT p V p V 5.15. A. Ta có hỗn hợp khí hai bình : p 1 2 1 1 2 2 VVVV1 2 1 2 3.2 4.1 10 p atm. 3 4 7 5.16. C. 5.17. B. 5.18. B. 5.19. B. 5.20. D. 5.21. A. 5.22. D. 5.23. C. 5.24. A. 5.25. C. 5.26. Chọn A. 48
8. p2 V 1 10 Định luật Bôi-lơ-Ma-ri-ốt: p1 V 1 p 2 V 2 2,5. p1 V 2 4 5.27. Chọn C. N pN N Ta có, nén đẳng nhiệt: p.V = const = R nếu N là số phân tử khí. Vì V giảm VK V và p tăng tỉ lệ thuận với nhau. 5.28. Chọn C. p1 p 2 3p 1 Đẳng tích: T2 3T 1 3.293 879 K TTT1 2 2 Vậy: T2 = 879 K. 5.29. Chọn B. p1 V 1 p 2 V 2 p 2 V 2 5.2.V 1 Ta có: T2 T 1 . 300. 1500 K T1 T 2 p 1 V 1 2.V 1 5.30. Chọn D. PPT1 2 2 315 Coi thể tích không đổi: P2 .P 1 .2 2,15 atm T1 T 2 T 1 293 5.31. Chọn C. p1 V 1 p 2 V 2 p 1 V 1 T 2 750.40.273 3 Ta có: V2 36 cm T1 T 2 T 1 p 2 300.760 5.32. Chọn A. Coi thể tích săm xe đạp không đổi. Khi để ngoài nắng, nhiệt độ không khí tăng áp suất khí trong săm tăng nên săm bị nổ. Định luật Sác-lơ 5.33. Chọn A. Nhiệt độ không đổi: p1 V 1 p 2 V 2 5 p1 V 1 2.10 .150 5 p2 3.10 Pa. V2 100 5.34. Chọn B. p1 V 1 p 2 V 2 T 1 p 2 V 2 320.15.0,2 Ta có: T2 480 K T1 T 2 p 1 V 1 2 o t2 207 C 5.35. Chọn C. p Vp V p V p V Ta có: 0 0 1 1; 0 0 2 2 TTTT0 1 0 2 p1 V 1 p 2 V 2 VV1 2 S(l x) S( l x) . Mµ p1 p 2 TT1 2 TTTT1 2 1 2 l x l x 30 x 30 x x 1 (cm). T1 T 2 310 290 5.36. Chọn D. 49
9. VVTV1 2 1 1 300.12 áp suất không đổi : T2 360 K T1 T 2 V 1 10 o t2 87 C. 5.37. Chọn C. m m Ta có: p V 1 RT ; p V 2 RT 1 1 1 2 2 2 p1 V 1 p 2 V 2  pV 1 1 m1 m 2 RT1 RT 2 R T 1 T 2 50.10.2 1 1 m1 m 2 0,0147 kg 14,7 g 8,31 280 290 5.38. Chọn B. mg p0 p0S mg T 1 Ta có: p0 1 TTST0 1 0 3 S T1 5 10 373 m p0 1 10 . 1 g T0 10 273 m 3,66 kg 5.39. Chọn A. p1 p 2 T 2 p 2 - Đẳng tích: 2 T2 2T 1 600 K. T1 T 2 T 1 p 1 V2 VTV3 2 3 600.5 - Đẳng áp: T3 300 K. T2 T 3 V 2 10 5.40. Chọn D. Ta có: p1 V 1 p 2 V 2 p 1 .6 (p 1 0,75)4 p1 1,5 at. 5.41. Chọn A. p1 V 1T p 2 V 2 T 1 V 2 p 2 323.8 Ta có: T2 646 K T1 T 2 p 1 V 1 0,8.5 o t2 373 C. 5.42. Chọn A. 12 208. VVTV1 2 1 2 1,2 Ta có T2 700 K T1 T 2 V 1 4 o t2 427 C 5.43. Chọn A. m m p p  99720.2 pV RT D  V RT RT 8,31.300 5.44. Chọn B. 50
10. Hai bình thông nhau thì có cùng áp suất p. Từ phương trình Cla-pê-rôn - Men-đê-lê-ép, suy ra: 1 m p RT  V m Bình nóng (có nhiệt độ T lớn) thì có khối lượng riêng nhỏ hơn. V 5.45. Chọn A. 5.46. Chọn B. 5.47. Chọn C. 5.48. Chọn A. 5.49. Chọn B. 5.50. Chọn A. 51