Bài tập về quá trình đẳng tích – Định luật sác – lơ có đáp án

Tài liệu Bài tập về quá trình đẳng tích. Định luật sác – lơ gồm nội dung chính sau:

I. Quá trình đẳng tích.

II. Định luật Sác −  lơ.

III. Đường đẳng tích.

A. Ví dụ minh họa

–          Gồm 3 ví dụ minh họa đa dạng có đáp án và lời giải chi tiết Bài tập về quá trình đẳng tích. Định luật sác – lơ.

B. Bài tập tự luận

–          Gồm 5 bài tập tự luyện có đáp án và lời giải chi tiết giúp học sinh tự rèn luyện cách giải các dạng Bài tập về quá trình đẳng tích. Định luật sác – lơ.

C. Bài tập trắc nghiệm

–          Gồm 8 bài tập trắc nghiệm có đáp án giúp học sinh tự rèn luyện cách giải các dạng Bài tập về quá trình đẳng tích. Định luật sác – lơ.

Mời các quý thầy cô và các em học sinh cùng tham khảo và tải về chi tiết tài liệu dưới đây:

Bài tập về quá trình đẳng tích. Định luật sác – lơ

I. Quá trình đẳng tích.

Quá trình đẳng tích là quá trình biến đổi trạng thái khi thể tích không đổi có giá trị p và T thay đổi

II. Định luật Sác −  lơ.

−  Với một lượng khí có thể tích không đổi thì áp suất phụ thuộc vào nhiệt độ P = P₀ (1 + $\gamma$t)

Trong đó $\gamma$ có giá trị như nhau với mọi chất khí, mọi nhiệt độ và được gọi là hệ số tăng thể tích $\gamma =\frac{1}{273}$

−  Khi $t=-\frac{1}{\gamma }=-{273}^0$ thì p = 0, điều này là không thể đạt được.

Vậy − 273°C gọi là độ không tuyệt đối. Vậy lấy − 273°C làm độ không gọi là thang nhiệt độ tuyệt đối và gọi là nhiệt giai Ken – vin:  $T=t+{270}^0$

+ Vậy  $p=p_0\left(1+\frac{T-270}{273}\right)=\frac{p_{0}T}{273}\Rightarrow \frac{P}{T}=\frac{p_0}{270}=\mathrm{cost}$

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

$p~T\Rightarrow \frac{p}{T}=$ hằng số hay  $\frac{p_1}{T_1}=\frac{p_2}{T_2}=\mathrm{\dots }$

III. Đường đẳng tích.

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

Dạng đường đẳng tích:

Trong hệ toạ độ (pT )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)

latm = l,0¹³.10⁵Pa, lmmHg = 133,32 Pa, 1 Bar = 10⁵Pa

T = 273 + t (°C)

A.   VÍ DỤ MINH HỌA

Câu 1. Một bình được nạp khí ở 33°C dưới áp suất 300 Pa. Sau đó bình được chuyển đến một nơi có nhiệt độ 37°C, coi thể tích của bình không thay đổi. Tính độ tăng áp suất của khí trong bình.

Giải:

Ta có: T₁ = 273 + 33 = 306(K); T2 = 273 + 37 = 310(K)

Theo quá trình đẳng nhiệt:

$\frac{p_1}{T_1}=\frac{p_2}{T_2}\Rightarrow p_2=\frac{T_2{p}_1}{T_1}=\frac{310.300}{306}\approx 304P\Rightarrow \Delta P=p_2-p_1=304-300=4Pa$

Câu 2. Cho một bình kín. Khi áp suất tăng 4 lần thì nhiệt độ trong bình tăng thêm 900K, thể tích không đổi. Khi đó nhiệt độ ban đầu trong bình là bao nhiêu

Giải:

Áp dụng công thức quá trình đẳng tích:

$\frac{p_1}{T_1}=\frac{p_2}{T_2}\Rightarrow T_1=\frac{T_2.p_1}{p_2}\Rightarrow T_1=\frac{\left(T_1+900\right).p_1}{4p_1}\Rightarrow T_1=300K\Rightarrow T_1=273+t\Rightarrow t={27}^{0}C$

Câu 3. Đun nóng đẳng tích một lượng khí tăng thên 80°K thì áp suất tăng thêm 25% so với áp suất ban đầu. Tìm nhiệt độ ban đầu của khối khí.

Giải:

+ Ta có:  $T_2=T_1+80;p_2=p_1+\frac{25}{100}{p}_1=1,25p_1$

+ Áp dụng công thức quá trình đẳng nhiệt:

$\frac{p_1}{T_1}=\frac{p_2}{T_2}\Rightarrow T_1=\frac{T_2.p_1}{p_2}=\frac{\left(T_1+80\right).p_1}{1,25p_1}=\frac{T_1+80}{1,25}\Rightarrow T_1=320K$

+ Mà  $T_1=273+t\Rightarrow t={47}^{0}C$

B.    BÀI TẬP TỰ LUẬN

Câu 1. Cho một bình kín. Khi đun nóng khí trong bình thêm 40°c thì áp suất khí tăng thêm 1/10 áp suất ban đầu. Tìm nhiệt độ ban đầu của khí trong bình.

+ Ta có:  $\left\{\begin{array}{l}{T}_2=T_1\\ p_2=p_1+\frac{p_1}{10}=1,1p_1\end{array}\right.\Rightarrow \frac{p_1}{T_1}=\frac{p_2}{T_2}\Rightarrow T_1=\frac{T_2.p_1}{p_2}=\frac{\left(T_1+40\right)p_1}{1,1p_1}=\frac{T_1+40}{1,1}\Rightarrow \left\{\begin{array}{l}{T}_1=400K=273+t_1\\ t_1={127}^{0}C\end{array}\right.$

Câu 2. Một bình thép chứa khí ở 77°C dưới áp suất 6,3 105Pa. làm lạnh bình tới nhiệt độ − 23°C thì áp suất của khí trong bình là bao nhiêu?

+  $\left\{\begin{array}{l}{T}_1=273+77=350K\\ T_2=273-23=250K\end{array}\right.\Rightarrow \frac{p_1}{T_1}=\frac{p_2}{T_2}\Rightarrow p_2=\frac{T_2{p}_2}{T_1}=\frac{250.6,{3.10}^5}{350}=4,{5.10}^{5}Pa$

Câu 3. Nhà thầy Phi có mua một nồi áp suất dùng để ninh đồ ăn. Van an toàn của một hôi sẽ mở khi áp suất trong nồi bằng 9atm. Khi thử ở 27°C, hơi trong nồi có áp suất 2atm. Hỏi ở nhiệt độ nào thì van an toàn sẽ mở.

+  $T_1=273+27=300K;\frac{p_1}{T_1}=\frac{p_2}{T_2}\Rightarrow T_2=\frac{T_1{p}_2}{p_1}=\frac{300.9}{2}=1350K$

+ Mà  $T_2=273+t_2\Rightarrow t_2={1077}^{0}C$

Xem thêm