Giải bài tập Vật lý 10 bài 29: Quá trình đẳng nhiệt Định luật Bôi-lơ - Ma-ri-ốt

Thứ năm - 04/07/2019 13:02

A/ HƯỚNG DẪN TRẢ LỜI CÁC CÂU HỎI SGK VẬT LÝ 10 TRANG 159
1. Kể tên các thông số trạng thái của một lượng khí xác định.
Trả lời
Áp suất p, thể tích V và nhiệt độ tuyệt đối

2. Thế nào là quá trình đẳng nhiệt.
Trả lời
Là quá trình biến đổi trạng thái khi nhiệt độ không đổi.

3. Phát biểu và viết biểu thức của định luật Bôilơ - Mariốt.
Trả lời
Phát biểu: Trong quá trình đẳng nhiệt áp suất của một lượng khí tỉ lệ nghịch với thể tích:
p ~

=> pV = const

4. Đường đẳng nhiệt trong hệ tọa độ (p, V) có đặc điểm gì?
Trả lời
Trong hệ tọa độ (p, V) đường đẳng nhiệt là đường hypebol (hình 29.1). Đường đẳng nhiệt ở trên ứng với nhiệt độ cao hơn đường đẳng nhiệt ở dưới.
giai bai tap vat ly 10 bai 29 cau a4

5. 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.
Đáp án: B

6. Trong các hệ thức sau đây hệ thức nào không phù hợp với định luật Bôilơ - Mariôt?
A. p ~

B. V ~

C. V ~ p
D. p₁V₁ = p₂V₂
Đáp án: C

7. Hệ thức nào sau đây phù hợp với định luật Bôilơ - Mariốt?
A. p₁V₁ = p₅V₅
B.

D. p ~ V
Đáp án: A

8. Một xi lanh chứa 150 cm³ khí ở áp suất 2.10⁵ Pa. Pit-tông, nén khí trong xilanh xuống còn 100 cm³. Tính áp suất của khí trong xi lanh lúc này, coi nhiệt độ như không đổi.
Giải
Trạng thái 1:
Áp suất p₁ = 2.10⁵ Pa; Thể tích V₁ = 150 cm³
Trạng thái 2:
Áp suất p₂ ; Thể tích V₂ = 100 cm³
Vì nhiệt độ không thay đổi nên theo định luật Bôilơ-Mariốt ta có:
p₁V₁ = p₂V₂
Do đó:
p₂ =

= 3.10⁵ Pa
Đáp số: p₂ = 3.10⁵ Pa

9. Một quá bóng có dung tích 2,5 lít. Người ta bơm không khí ở áp suất 105 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 khi bơm không có không khí và trong khi bơm nhiệt độ của không khí không thay đổi.

Giải
Thể tích khí sau 45 lần nén:
V = 0,125.45 = 5,625

.
Trạng thái 1:
Áp suất P₁ = 10⁵ Pa; thể tích V₁ = 5,625

.
Trạng thái 2:
Áp suất p₂; thể tích V₂ = 2,5

.
Vì nhiệt độ không thay đổi nên theo định luật Bôilơ-Mariốt ta có:
p₁V₁ = p₂V₂
Do đó:
p₂ =

= 2,25.10² Pa
Đáp số: p₂ = 2,25. 10² Pa

B/ BÀI TẬP LUYỆN TẬP
1. Khí được nén đẳng nhiệt từ thể tích 20

đến thể tích 15

, áp suất khí tăng thêm 0,6 at. Tìm áp suất ban đầu của khí?
Hướng dẫn giải:
Trạng thái 1:
Áp suất p₁ ; thể tích V₂ = 20

Trạng thái 2:
Áp suất p₂ = (p₁ +

p); thể tích V₂ = 15

Áp dụng định luật Bôilơ - Mariốt ta có:
p₁V₁ = p₂V₂ = (p₁ +

p)V₂
=> p₁.20 = (p₁ + 0,6).15
Suy ra: p₁ = 1,8 at
Đáp số: p₁ = 1,8 at

2. Bơm không khí ở áp suất 1 at vào một quả bóng cao su, mỗi lần nén pittông thì đẩy được 120 cm³. Nếu nén 50 lần thì áp suất khí trong bóng là bao nhiêu? Biết thể tích bóng là 3

. Cho rằng trước khi bơm thì trong quả bóng không có không khí và khi bơm nhiệt độ không đổi.
Hướng dẫn giải:
Thể tích khí sau 50 lần nén: V = 0,12 . 50 = 6

Trạng thái 1:
Áp suất p₁ = 1 at; thể tích V₁ = 6

Trạng thái 2:
Áp suất p₂; thể tích V₂ = 3

Vì nhiệt độ không thay đổi nên theo định luật Bôi lơ-Mari ốt ta có:
p₁V₁ = p₂V₂
Do đó: p₂ =

= 2(at)
Đáp số: P₂ = 2 at
3. Một khối khí có thể tích là V₁ dưới áp suất p₁. Hỏi khi áp suất giảm còn

áp suất ban đầu thì thể tích của lượng khí thay đổi như thế nào? Biết nhiệt độ được giữ không đổi trong suốt quá trình.
Hướng dẫn giải:
Trạng thái 1:
Áp suất p₁; thể tích V₁.
Trạng thái 2:
Áp suất p₂ =

p₁; thể tích V₂.
Vì nhiệt độ không thay đổi nên theo định luật Bôilơ-Mariốt ta có:
p₁V₁ = p₂V₂
Do đó: V₂ =

= 3V₁
Như vậy: thể tích của lượng khí tăng ba lần so với thể tích ban đầu.
Đáp số: V₂ = 3V₁

4. Sự biến đổi trạng thái của một khối khí lí tưởng dược mô tả như hình 29.3. Tìm áp suất của khối khí ở trạng thái (2) khi thể tích thay đổi từ 8 lít xuống còn 2 lít. Áp suất ban đầu của khối khí là 0,5 atm.
Hướng dẫn giải: