Bài V.10 trang 74 Sách bài tập [SBT] Vật lí 10
Trong một bình kín dung tích 20 lít có chứa 4,4 kg khí cacbonic ở nhiệt độ 27°C. Tính áp suất của khí trong bình. Biết thể tích của một mol khí ở điều kiện chuẩn là V0= 22,4 lít.
Hướng dẫn trả lời:
Gọi n là số mol khí cacbonic chứa trong bình: \[n = {M \over \mu }\] , trong đó M là khối lượng khí cacbonic có trong bình, µ là khối lượng mol của khí cacbonic.
Ta có n = 100 mol
Nếu gọi V0 là thể tích của lượng khí cacbonic ở điều kiện chuẩn [p0 = 1,013.105 Pa; T0 = 273 K] thì V0 = nv0.
Áp dụng phương trình trạng thái của khí lí tưởng cho lượng khí cacbonic:
\[{{pV} \over T} = {{{p_0}{V_0}} \over {{T_0}}} = {{{p_0}n{v_0}} \over {{T_0}}} = > p = {{{p_0}n{v_0}T} \over {V.{T_0}}} \approx {125.10^5}[Pa]\]
Bài V.9 trang 74 Sách bài tập [SBT] Vật lí 10
Một bơm xe đạp hình trụ có đường kính trong là 3 cm. Người ta dùng ngón tay bịt kín đầu vòi bơm và ấn pit-tông từ từ để nén không khí trong bơm sao cho nhiệt độ không thay đổi. Tính lực tác dụng lên pit-tông khi thể tích của không khí trong bơm giảm đi 4 lần. Lấy áp suất khí quyển là pa= 105 Pa.
Hướng dẫn trả lời:
Trạng thái đầu: p1 = pa ; V1 = V; T1.
Trong đó pa là áp suất khí quyển.
Trạng thái cuối: p2 = pa + p = pa + F/S ; V2 = V/4 ; T2 = T1.
Trong đó p là áp suất gây ra bởi lực F của tay; S là diện tích của pit-tông: \[S = {{\pi {d^2}} \over 4}\]
Dùng định luật Bôi-lơ Ma-ri-ốt, dễ dàng tính được:
\[F = 3{p_a}.{{\pi {d^2}} \over 4} \approx 212[N]\]
Bài V.11 trang 74 Sách bài tập [SBT] Vật lí 10
Một chất khí chuyển từ trạng thái I sang trạng thái II [H.V.2]. Khi đó các thông số trạng thái của chất khí đã thay đổi như thế nào, nếu khối lượng khí không đổi ?
Hướng dẫn trả lời:
Trên hình V.1G ta thấy, khi chất khí chuyển từ trạng thái I sang trạng thái II, thì nhiệt độ T và áp suất p đều tăng
Vẽ các đường đẳng tích V1 [qua I] và V2 [qua II]. Với các nhiệt độ T1 thì các thể tích này ứng với các áp suất p1 và p2. Như vậy, ứng với nhiệt độ T1, ta có:
p1V1 = p2V2
Từ đồ thị ta thấy p1 > p2, do đó suy ra V1 < V2.
Tóm lại ta có: V1 < V2; p1 < p2 ; T1 < T2