Bài Tập Trắc Nghiệm Chuyên Đề: Khí lí tưởng (Vật lý Lớp 12)

Càng lên cao nhiệt độ không khí càng giảm. Giả sử nhiệt độ giảm đều theo độ cao với tốc độ cứ lên cao 0,100 km thì nhiệt độ giảm 0,65℃. Ở độ cao bao nhiêu kilomet so với mặt đất thì bóng bị nổ (làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần mười)?

Bình dung tích 22 lít chứa 0,5 gam khí oxygen. Bình chỉ chịu được áp suất không quá 21 atm. Có thể đưa khí trong bình tối đa tới nhiệt độ (℃) bao nhiêu để bình không vỡ (làm tròn kết quả đến hàng đơn vị)? Biết khối lượng mol của oxygen là 32 g/mol, hằng số khí lí tưởng $R=0,082$ L.atm/mol.K.

Áp suất của chất khí tác dụng lên thành bình phụ thuộc vào

Trong một bình kín có $n$ mol khí ở áp suất $p$, thể tích $V$, nhiệt độ $T$. Phương trình nào sau đây mô tả đúng phương trình Clayperon của khối khí?

Một lượng khí lí tưởng chuyển trạng thái $A\to B\to C\to D$ được biểu diễn trên đồ thị $p-V$ như hình vẽ. Ở trạng thái A, khí có nhiệt độ 1400K. Biết nội năng của khối khí được xác định bằng $U=\frac{3}{2}nRT$, với $n$ là số mol của khối khí, $R$ là hằng số khí lí tưởng và $T$ là nhiệt độ tuyệt đối của khối khí.

Một kỹ sư vận hành hệ thống ống dẫn khí Nitrogen (${\mathrm{N}}_2$) trong nhà máy hóa chất. Để kiểm tra độ kín của ống trước khi đưa vào sử dụng, kỹ sư đã bơm khí ${\mathrm{N}}_2$ (được coi là khí lý tưởng) vào đoạn ống có thể tích cố định $V=500$ lít. Khi hệ thống ổn định, người kỹ sư dùng các thiết bị đo và ghi nhận áp suất, nhiệt độ trong ống lần lượt là 10 atm, 27℃. Sau 24 giờ theo dõi, nhiệt độ trong ống giảm xuống còn 17℃, và áp suất đo được thực tế lúc này là 9,2 atm. Biết khối lượng mol của ${\mathrm{N}}_2$ là 28 g/mol. Khối lượng ${\mathrm{N}}_2$ bị rò rỉ trung bình trong 1 giờ là bao nhiêu gram? (làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần mười)?

Cho đồ thị biến đổi trạng thái của một lượng khí lí tưởng từ 1 đến 2 với các thông số được biểu diễn trên hình vẽ.

Tỉ số giữa nhiệt độ $T_2/T_1$ bằng bao nhiêu?

Một chiếc khinh khí cầu có thể tích là $2,00\cdot 10^3$ m³, không khí ở trong khí cầu được làm nóng bằng một ngọn lửa (hình vẽ). Ở mặt đất, áp suất khí quyển là $1,010\cdot 10^5$ Pa, không khí trong khinh khí cầu được làm nóng đến nhiệt độ 102 ℃. Khinh khí cầu bay lên đến độ cao mà áp suất khí quyển giảm xuống còn $0,912\cdot 10^5$ Pa. Để duy trì độ cao ổn định, nhiệt độ không khí bên trong khinh khí cầu phải được điều chỉnh lên đến 119 ℃ và một lượng khí trong khinh khí cầu bị thoát ra ngoài trong quá trình di chuyển. Biết khối lượng mol của không khí là 29,0 g/mol. Lượng không khí thoát ra ngoài trong quá trình di chuyển của khinh khí cầu như
trên có khối lượng bằng

Hằng số của các khí $R$ có giá trị bằng

Phương trình trạng thái khí lí tưởng cho biết mối liên hệ giữa các đại lượng

Khí hydrogen ở nhiệt độ 27 ℃ có áp suất 2,46 atm, xem hydrogen là khí lí tưởng. Khối lượng riêng của khí có giá trị là

Hệ thức nào sau đây $\text{khoˆng}$ phù hợp với phương trình trạng thái của khí lí tưởng?

Gọi $p$, $V$, $T$ là các thông số trạng thái, $m$ là khối lượng khí, $M$ là khối lượng mol của khí và $R$ là hằng số của khí lí tưởng. Phương trình Clapeyron là

Đối với một lượng khí lí tưởng nhất định, trạng thái khí có thể biến đổi như nào?

Phương trình trạng thái của khí lí tưởng có áp suất $p$, thể tích $V$ và nhiệt độ tuyệt đối $T$ là

Nếu áp suất khí đo bằng đơn vị Pa (N/m²), thể tích đo bằng đơn vị m³, nhiệt độ tuyệt đối có đơn vị K thì hằng số chất khí có giá trị

Một phòng có kích thước 8 m $\times$ 5 m $\times$ 4 m. Ban đầu không khí trong phòng ở điều kiện tiêu chuẩn (0 ℃, 76 cmHg) sau đó nhiệt độ của không khí tăng lên tới 10 ℃ trong khi áp suất là 78 cmHg. Khối lượng riêng của không khí ở điều kiện tiêu chuẩn là ${\rho }_0=1,293$ kg/m³. Thể tích của lượng khí đã thoát ra khỏi phòng ở điều kiện tiêu chuẩn và khối lượng không khí còn lại ở trong phòng có giá trị lần lượt là

Có $x\cdot 10^{21}$ phân tử oxygen được đưa vào phổi sau mỗi lần hít vào. Tìm giá trị của $x$ (làm tròn kết quả đến hàng phần chục)?

Một nhóm học sinh tiến hành làm thí nghiệm đo số mol của một lượng khí không đổi, bằng cách khảo sát mối quan hệ giữa áp suất $p$ và nhiệt độ $T$. Trong thí nghiệm, các em sử dụng: một bình kín, có dung tích $V=7$ lít chứa khí; nhiệt kế; áp kế. Các bạn học sinh tiến hành tăng từ từ nhiệt độ của khí và ghi lại số liệu áp suất tương ứng. Từ số liệu ghi được, nhóm học sinh vẽ đồ thị mô tả sự phụ thuộc của áp suất vào nhiệt độ (Hình 2). Mỗi giá trị áp suất ứng với một giá trị nhiệt độ, được biểu diễn bằng một điểm nằm trong ô chữ nhật, kích thước ô chữ nhật cho biết sai số khi đo nhiệt độ là $\Delta T$, sai số khi đo áp suất là $\Delta p$.

Bóng thám không là một thiết bị được sử dụng phổ biến trong ngành khí tượng để thu thập dữ liệu về các thông số thời tiết. Bóng thường được bơm khí hiếm nhẹ hơn không khí, nhờ đó có thể bay lên các tầng không khí khác nhau. Người ta chế tạo một bóng thám không có thể tăng bán kính lên tới 3 m khi bay ở tầng khí quyển có áp suất $0,3\cdot 10^5$ Pa và nhiệt độ 200 K. Bóng được bơm ở mặt đất có áp suất $1,02\cdot 10^5$ Pa và nhiệt độ 300 K. Bỏ qua áp suất phụ gây bởi vỏ quả bóng. Bán kính của bóng khi vừa bơm xong bằng bao nhiêu mét (làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần chục)?