Quá Trình Đẳng Tích

QUÁ TRÌNH ĐẲNG TÍCH. ĐỊNH LUẬT SÁC-LƠ

A: CƠ SỞ LÍ THUYẾT

I.Quá trình đẳng tích.

Quá trình đẵng tích là quá trình biến đổi trạng thái khi thể tích không đổi.

II. Định luật Sác –lơ.

Trong quá trình đẳng tích của một lượng khí nhất định, áp suất tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối.

Các dạng bài tập có hướng dẫn

\[p\sim T\Rightarrow \frac{p}{T}=\]hằng số

III. Đường đẳng tích.

Đường biểu diễn sự biến thiên của áp suất theo nhiệt độ khi thể tích không đổi gọi là đường đẳng tích.

Dạng đường đẳng tích :

Trong hệ toạ độ OpT đường đẳng tích là đường thẳng kéo dài đi qua gốc toạ độ.

Quá trình đẳng tích là quá trình trong đó thể tích được giữ không đổi

Nội dung định luật Sác-lơ: Trong quá trình đẳng tích của một lượng khí nhất định, áp suất tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối.\[\frac{{{p}_{1}}}{{{T}_{1}}}=\frac{{{p}_{2}}}{{{T}_{2}}}\]

Trong đó áp suất đơn vị ( Pa), thể tích đơn vị ( lít)

1atm = 1,013.10⁵Pa, 1mmHg =133,32 Pa, 1 Bar = 10⁵Pa

T = 273 + t (⁰C)

B: BÀI TẬP MẪU

Bài 1: Một bình thép chứa khí ở 27⁰C dưới áp suất 6,3.10^-5Pa. làm lạnh bình tới nhiệt độ - 73⁰C thì áp suất của khí trong bình là bao nhiêu?

Hướng dẫn

$\frac{{{p}_{1}}}{{{T}_{1}}}=\frac{{{p}_{2}}}{{{T}_{2}}}\Rightarrow {{p}_{2}}=\frac{{{T}_{2}}.{{p}_{1}}}{{{T}_{1}}}={{4,2.10}^{5}}Pa$

Bài 2: Một bình được nạp khí ở 33⁰C dưới áp suất 300 Pa. Sau đó bình được chuyển đến một nơi có nhiệt độ 37⁰C. Tính độ tăng áp suất của khí trong bình.

Hướng dẫn

$\frac{{{p}_{1}}}{{{T}_{1}}}=\frac{{{p}_{2}}}{{{T}_{2}}}\Rightarrow {{p}_{2}}=\frac{{{T}_{2}}.{{p}_{1}}}{{{T}_{1}}}=303,9Pa$

$\Rightarrow \Delta p={{p}_{2}}-{{p}_{1}}=3,9Pa$

Bài 3: Một bình thép chứa khí ở 7⁰C dưới áp suất 4 atm. Nhiệt độ của khí trong bình là bao nhiêu khi áp suất khí tăng thêm 0,5atm.

Hướng dẫn

$\frac{{{p}_{1}}}{{{T}_{1}}}=\frac{{{p}_{2}}}{{{T}_{2}}}\Rightarrow {{T}_{2}}=\frac{{{T}_{1}}.{{p}_{2}}}{{{p}_{1}}}=315K$

Bài 4: Van an toàn của một nồi áp suất sẽ mở khi áp suất nồi bằng 9atm. Ở 20⁰C, hơi trong nồi có áp suất 1,5atm. Hỏi ở nhiệt độ nào thì van an toàn sẽ mở.

Hướng dẫn

$\frac{{{p}_{1}}}{{{T}_{1}}}=\frac{{{p}_{2}}}{{{T}_{2}}}\Rightarrow {{T}_{2}}=\frac{{{T}_{1}}.{{p}_{2}}}{{{p}_{1}}}=1758K$

Bài 5: Khí trong bình kín có nhiệt độ là bao nhiêu bít khi áp suất tăng 2 lần thì nhiệt độ trong bình tăng thêm 313K, thể tích không đổi.

Hướng dẫn

$\frac{{{p}_{1}}}{{{T}_{1}}}=\frac{{{p}_{2}}}{{{T}_{2}}}\Rightarrow {{T}_{1}}=\frac{{{T}_{2}}.{{p}_{1}}}{{{p}_{2}}}=\frac{({{T}_{1}}+313).{{p}_{1}}}{2{{p}_{1}}}=313K\Rightarrow t={{40}^{0}}C$

Bài 6: Biết áp suất của khí trơ trong bóng đèn tăng 1,5 lần khi đèn cháy sáng so với tắt. Biết nhiệt độ đèn khi tắt là 27⁰C. Hỏi nhiệt độ đèn khi cháy sáng bình thường là bao nhiêu?

Hướng dẫn

Đèn kín nên là quá trình đẳng tích

${{T}_{t}}=\frac{{{T}_{s}}.{{p}_{t}}}{{{p}_{s}}}=1,5{{T}_{s}}=450K\Rightarrow {{t}_{t}}={{177}^{0}}C$

Bài 7: Nén khí đẳng nhiệt từ thể tích 15 lít đến 11,5 lít thì áp suất tăng thêm 1 lượng 3,5kPa. Hỏi áp suất ban đầu của khí là bao nhiêu?.

Hướng dẫn

${{p}_{1}}{{V}_{1}}={{p}_{2}}{{V}_{2}}\Rightarrow {{p}_{1}}=\frac{({{p}_{1}}+\Delta p).{{V}_{2}}}{{{V}_{1}}}=11500Pa$

Bài 8: Khi đun nóng khí trong bình kín thêm 20⁰C thì áp suất khí tăng thêm 1/20 áp suất ban đầu. Tìm nhiệt độ ban đầu của khí.

Hướng dẫn

$\frac{{{p}_{1}}}{{{T}_{1}}}=\frac{{{p}_{2}}}{{{T}_{2}}}\Rightarrow {{T}_{1}}=\frac{{{T}_{2}}.{{p}_{1}}}{{{p}_{2}}}=\frac{({{T}_{1}}+20).{{p}_{1}}}{({{p}_{1}}+\frac{1}{20}{{p}_{1}})}=\frac{{{T}_{1}}+20}{1+\frac{1}{20}}=400K$

Bài 9: Đun nóng đẳng tích một lượng khí lên 25⁰C thì áp suất tăng thêm 12,5% so với áp suất ban đầu. Tìm nhiệt độ ban đầu của khối khí.

Hướng dẫn

$\frac{{{p}_{1}}}{{{T}_{1}}}=\frac{{{p}_{2}}}{{{T}_{2}}}\Rightarrow {{T}_{1}}=\frac{{{T}_{2}}.{{p}_{1}}}{{{p}_{2}}}=\frac{({{T}_{1}}+25).{{p}_{1}}}{({{p}_{1}}+0,125.{{p}_{1}})}=\frac{{{T}_{1}}+25}{1,125}=200K$

C: BÀI TẬP TỰ LUYỆN

Câu 1: Quá trình biến đổi trạng thái trong đó thể tích được giữ không đổi gọi là quá trình

A. đẳng nhiệt.

B. đẳng tích.

C. đẳng áp.

D. đoạn nhiệt.

Câu 2: Trong các hệ thức sau đây, hệ thức nào không phù hợp với định luật Sáclơ.

A. p ~ T.

B. p ~ t.

C. \[\frac{p}{T}=\]hằng số.

D. \[\frac{{{p}_{1}}}{{{T}_{1}}}=\frac{{{p}_{2}}}{{{T}_{2}}}\]

Câu 3:Hệ thức nào sau đây phù hợp với định luật Sác – lơ.

A. p ~ t.

B. \[\frac{{{p}_{1}}}{{{T}_{1}}}=\frac{{{p}_{2}}}{{{T}_{2}}}\].

C. \[\frac{p}{T}=\]hằng số.

D. \[\frac{{{p}_{1}}}{{{T}_{2}}}=\frac{{{p}_{2}}}{{{T}_{1}}}\]

Câu 4: Trong hệ toạ độ (p,T) đường biểu diễn nào sau đây là đường đẳng tích?

A. Đường hypebol.

B. Đường thẳng kéo dài qua gốc toạ độ.

C. Đường thẳng không đi qua gốc toạ độ.

D. Đường thẳng cắt trục p tại điểm p = p₀

Câu 5: Quá trình nào sau đây có liên quan tới định luật Saclơ.

A. Qủa bóng bị bẹp nhúng vào nước nóng, phồng lên như cũ.

B. Thổi không khí vào một quả bóng bay.

C. Đun nóng khí trong một xilanh hở.

D. Đun nóng khí trong một xilanh kín.

Câu 6: Hiện tượng có liên quan đến định luật Sác-lơ là

A. săm xe đạp để ngoài nắng có thể bị nổ.

B. quả bóng bay bị vỡ khi dùng tay bóp mạnh.

C. quả bóng bàn bị bẹp nhúng vào nước nóng lại phồng lên như cũ.

D. mở lọ nước hoa và mùi nước hoa lan tỏa khắp phòng.

Câu 7: Áp suất của một lượng khí ở 273⁰ C là bao nhiêu? biết áp suất ở 0⁰C là 1,50. 10⁵ Pa và thể tích khí không đổi.

A. p₂ = 10⁵_.Pa.

B.p₂ = 2.10⁵ Pa.

C. p₂ = 3.10⁵ Pa.

D. p₂ = 4.10⁵ Pa.

Câu 8: Một bình chứa một lượng khí ở nhiệt độ 27⁰C và ở áp suất 2.10⁵ Pa. Hỏi phải tăng nhiệt độ lên bao nhiêu ⁰C để áp suất của tăng gấp đôi.

A. t = 327 ⁰C.

B. t = 54⁰C.

C. t = 13,5 ⁰C.

D. t = 600⁰K.

Câu 9:Một bình kín chứa khí ôxi ở nhiệt độ 27⁰C và áp suất 10⁵Pa. Nếu đem bình phơi nắng ở nhiệt độ 177⁰C thì áp suất trong bình sẽ là bao nhiêu?

A. 1,5.10⁵ Pa.

B. 2. 10⁵ Pa.

C. 2,5.10⁵ Pa.

D. 3.10⁵ Pa.

Câu 10: Xét một quá trình đẳng tích của một lượng khí lí tưởng nhất định. Tìm phát biểu sai.

A. Độ biến thiên của áp suất tỉ lệ thuận với độ biến thiên của nhiệt độ.

B. Áp suất tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối.

C. Độ biến thiên của áp suất tỉ lệ thuận với độ biến thiên của nhiệt độ bách phân.

D. Áp suất tỉ lệ thuận với nhiệt độ bách phân.

Câu 11: Nếu nhiệt độ của một bóng đèn khi tắt là 25^oC, khí sáng là 323^oC, thì áp suất của khí trơ trong bóng đèn tăng lên là

A. 10,8 lần.

B. 2 lần.

C. 1,5 lần.

D. 12,92 lần.

Câu 12: Một chiếc lốp ô tô chứa không khí ở 25^oC. Khi xe chạy nhanh, lốp xe nóng lên, áp suất khí trong lốp tăng lên tới 1,084 lần. Lúc này, nhiệt độ trong lốp xe bằng

A. 50^oC.

B. 27^oC.

C. 23^oC.

D. 30^oC.

Câu 13: Khi đung nóng một bình kín chứa khí để nhiệt độ tăng 1^oC thì áp suất khí tăng thêm 1/360 áp suất ban đầu. Nhiệt độ ban đầu của khí là

A. 73^oC.

B. 37^oC.

C. 87^oC.

D. 78^oC.

Câu 14: Một bình thép chứa khí ở nhiệt độ 27^oC và áp suất 40 atm. Nếu tăng áp suất thêm 10 atm thì nhiệt độ của khí trong bình là

A. 102^oC.

B. 375^oC.

C. 34^oC.

D. 402^oC.

Câu 15: Một nồi áp suất, bên trong là không khí ở 23^oC có áp suất bằng áp suất của không khí bên ngoài (1 atm). Van bảo hiểm của nồi sẽ mở khi áp suất bên trong cao hơn áp suất bên ngoài 1,2 atm. Nếu nồi được đung nóng tới 160^oC thì không khí trong nồi đã thoát ra chưa? Áp suất không khí trong nồi bằng bao nhiểu?

A. Chưa; 1,46 atm.

B. Rồi; 6,95 atm.

C. Chưa; 0,69 atm.

D. Rồi; 1,46 atm.