TopStudy

Vật lí · Lớp 12

Bài tập Vận dụng phương trình trạng thái của khí lí tưởng lớp 12 (có lời giải)

30 câu · 45 phút · Ngân hàng đề TopStudy. Đáp án và lời giải do TopStudy biên soạn, mở ngay dưới từng câu.

Làm bài

Nội dung đề

Phần I. Trắc nghiệm nhiều lựa chọn

Câu 1

1 điểm

PHẦN I. CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM NHIỀU ĐÁP ÁN LỰA CHỌN

Trong xi lanh của một động cơ đốt trong hỗn hợp khí ở áp suất 1 atm, nhiệt độ 47 °C, có thể tích 40 dm3^{3}. Nén hỗn hợp khí đến thể tích 5 dm3^{3}, áp suất 15 atm. Tính nhiệt độ của khí sau khi nén.

  1. Đáp án A: 327 K.
  2. Đáp án B: 600o^{o}C.
  3. Đáp án C: 327o^{o}C.
  4. Đáp án D: 320K.
Xem đáp án và lời giải

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: C

Đáp án đúng là C

• Trạng thái đầu: p1=1 atm;V1=40 dm3;T1=47+273=320  K{{\rm{p}}_1} = 1\,{\rm{atm}};{{\rm{V}}_1} = 40\,{\rm{d}}{{\rm{m}}^3};{{\rm{T}}_1} = 47 + 273 = 320\;{\rm{K}}

• Trạng thái cuối: p2=15 atm;V2=5 dm3;T2={{\rm{p}}_2} = 15\,{\rm{atm}};{{\rm{V}}_2} = 5\,{\rm{d}}{{\rm{m}}^3};{{\rm{T}}_2} = ?

Ta có: p1V1T1=p2V2T2⇒T2=p2V2p1V1T1=15.51.40⋅320=600  K\frac{{{p_1}{V_1}}}{{{T_1}}} = \frac{{{p_2}{V_2}}}{{{T_2}}} \Rightarrow {T_2} = \frac{{{p_2}{V_2}}}{{{p_1}{V_1}}}{T_1} = \frac{{15.5}}{{1.40}} \cdot 320 = 600\;{\rm{K}} hay t2=327∘C{t_2} = {327^\circ }{\rm{C}}

Câu 2

1 điểm
Trước khi nén, hỗn hợp khí trong xilanh của một động cơ có áp suất 0,8 atm; nhiệt độ 50 °C. Sau khi nén, thể tích giảm 5 lần, áp suất là 8 atm. Tìm nhiệt độ khí sau khi nén.
  1. Đáp án A: 373o^{o}C.
  2. Đáp án B: 646o^{o}C.
  3. Đáp án C: 323 K.
  4. Đáp án D: 373 K.
Xem đáp án và lời giải

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: A

Đáp án đúng là A

• Trạng thái đầu: p1=0,8{{\rm{p}}_1} = 0{,}8 atm; V1;T1=50+273=323  K{{\rm{V}}_1};{{\rm{T}}_1} = 50 + 273 = 323\;{\rm{K}}

• Trạng thái cuối: p2=8{{\rm{p}}_2} = 8 atm; V2=V15;T2={{\rm{V}}_2} = \frac{{{V_1}}}{5};{{\rm{T}}_2} = ?

Ta có: p1V1T1=p2V2T2⇒T2=p2V2p1V1T1=80,8⋅15⋅323=646  K\frac{{{p_1}{V_1}}}{{{T_1}}} = \frac{{{p_2}{V_2}}}{{{T_2}}} \Rightarrow {T_2} = \frac{{{p_2}{V_2}}}{{{p_1}{V_1}}}{T_1} = \frac{8}{{0{,}8}} \cdot \frac{1}{5} \cdot 323 = 646\;{\rm{K}} hay t2=373∘C{{\rm{t}}_2} = {373^\circ }{\rm{C}}

Câu 3

1 điểm
Một lượng khí nitrogen có thể tích giảm từ 21dm321{\rm{d}}{{\rm{m}}^3} xuống 14dm314{\rm{d}}{{\rm{m}}^3} thì áp suất tăng từ 80,0kPa80{,}0{\rm{kPa}} đến 160,0kPa160{,}0{\rm{kPa}} và có nhiệt độ là 300,0  K.300{,}0\;{\rm{K}}. Nhiệt độ ban đầu là bao nhiêu?
  1. Đáp án A: 300o^{o}C.
  2. Đáp án B: 300K.
  3. Đáp án C: 225o^{o}C.
  4. Đáp án D: 225K.
Xem đáp án và lời giải

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: D

Đáp án đúng là D

Áp dụng công thức p1V1T1=p2V2T2.\frac{{{p_1}{V_1}}}{{{T_1}}} = \frac{{{p_2}{V_2}}}{{{T_2}}}.

Thay số: p1=80kPa;p2=160kPa;V1=21dm3;V2=14dm3;T2=300  K{p_1} = 80{\rm{kPa}};{p_2} = 160{\rm{kPa}};{V_1} = 21{\rm{d}}{{\rm{m}}^3};{V_2} = 14{\rm{d}}{{\rm{m}}^3};{T_2} = 300\;{\rm{K}}, ta được T1=225  K.{T_1} = 225\;{\rm{K}}.

Câu 4

1 điểm
Phương trình trạng thái của khí lý tưởng liên hệ giữa
  1. Đáp án A: Áp suất, thể tích và nhiệt độ của khí.
  2. Đáp án B: Khối lượng, thể tích và nhiệt độ của khí.
  3. Đáp án C: Áp suất, nhiệt độ và số mol của khí.
  4. Đáp án D: Khối lượng, áp suất và số mol của khí.
Xem đáp án và lời giải

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: A

Đáp án đúng là A.

Câu 5

1 điểm
Tính khối lượng riêng của không khí ở nhiệt độ 80°C và có áp suất 2,5.105^{5} Pa. Biết khối lượng riêng của không khí ở 0°C là l,29 kg/m3^{3}, và áp suất l,01.105^{5}Pa.
  1. Đáp án A: 2,47 kg/dm3^{3}.
  2. Đáp án B: 2,47 kg/m3^{3}.
  3. Đáp án C: 24,7 kg/m3^{3}.
  4. Đáp án D: 2,47 g/m3^{3}.
Xem đáp án và lời giải

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: B

Đáp án đúng là B

Áp dụng công thức: p1V1T1=p2V2T2⇒V2=T2p1V1T1p2\frac{{{p_1}{V_1}}}{{{T_1}}} = \frac{{{p_2}{V_2}}}{{{T_2}}} \Rightarrow {V_2} = \frac{{{T_2}{p_1}{V_1}}}{{{T_1}{p_2}}} mà V=mρV = \frac{m}{\rho }

⇒mρ2=T2.p1mρ1T1.p2⇒ρ2=ρ1T1p2T2p1\Rightarrow \frac{m}{{{\rho _2}}} = \frac{{{T_2}.{p_1}m}}{{{\rho _1}{T_1}.{p_2}}} \Rightarrow {\rho _2} = \frac{{{\rho _1}{T_1}{p_2}}}{{{T_2}{p_1}}} ⇒ρ=1,29.273.2,5.105353.1,01.105=2,47kg\Rightarrow \rho = \frac{{1{,}29.273.2,{{5.10}^5}}}{{353.1,{{01.10}^5}}} = 2{,}47kg/m3^{3}

Câu 6

1 điểm
Trong xilanh của một động cơ đốt trong có 2 dm3^{3} hỗn hợp khí dưới áp suất 1,5 atm và nhiệt độ 47°C. Pit tông nén xuống làm cho thể tích của hỗn hợp khí chỉ còn 0,2 dm3^{3} và áp suất tăng lên 21 atm. Tính nhiệt độ của hỗn hợp khí nén.
  1. Đáp án A: 273 K.
  2. Đáp án B: 448o^{o}C.
  3. Đáp án C: 175 K.
  4. Đáp án D: 175o^{o}C.
Xem đáp án và lời giải

Câu 7

1 điểm
Hệ thức nào sau không phù hợp với phương trình trạng thái lý tưởng?
  1. Đáp án A: pVT=\frac{{{\rm{pV}}}}{{\rm{T}}} = hằng số.
  2. Đáp án B: p1V1T1=p2V2T2.\frac{{{p_1}{V_1}}}{{{T_1}}} = \frac{{{p_2}{V_2}}}{{{T_2}}}.
  3. Đáp án C: pV∼T.{\rm{pV}} \sim {\rm{T}}.
  4. Đáp án D: pTV=\frac{{{\rm{pT}}}}{{\rm{V}}} = hằng số.
Xem đáp án và lời giải

Câu 8

1 điểm
Người ta nén 10 lít khí ở nhiệt độ 27°C để cho thể tích của khí chỉ còn 4 lít, vì nén nhanh nên khí bị nóng lên đến 60°C. Khi đó áp suất của khí tăng lên bao nhiêu lần?
  1. Đáp án A: 2,775.
  2. Đáp án B: 2,75.
  3. Đáp án C: 1,75.
  4. Đáp án D: 3,25.
Xem đáp án và lời giải

Câu 9

1 điểm
Một thùng có thể tích 40 dm3^{3} chứa 3,96 kg khí cacbonic, biết rằng bình sẽ bị nổ khi áp suất vượt quá 60 atm. Khối lượng riêng của chất khí ở điều kiện tiêu chuẩn là 1,98 kg/m3^{3}. Hỏi ở nhiệt độ nào thì bình bị nổ?
  1. Đáp án A: 327,6 K.
  2. Đáp án B: 327,6o^{o}C.
  3. Đáp án C: 273,6 K.
  4. Đáp án D: 273,6o^{o}C.
Xem đáp án và lời giải

Câu 10

1 điểm
Trong một khu hội chợ người ta bơm một quả bóng có thể tích 200 lít ở nhiệt độ 27°C trên mặt đất. Sau đó bóng được thả bay lên đến độ cao mà ở đó áp suất khí quyển chỉ còn 0,8 lần áp suất khí quyển ở mặt đất và có nhiệt độ 17°C. Tính thể tích của quả bóng ở độ cao đó, bỏ qua áp suất phụ gây ra bởi vỏ bóng.
  1. Đáp án A: 241,67 m3^{3}.
  2. Đáp án B: 241,67 cm3^{3}.
  3. Đáp án C: 241,67 dm3^{3}.
  4. Đáp án D: 241,67 cm3^{3}.
Xem đáp án và lời giải

Phần II. Trắc nghiệm đúng sai

Câu 11

1 điểm

PHẦN II. CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM ĐÚNG – SAI

Một lượng khí lí tưởng chuyển từ trạng thái 1 sang trạng thái 2. Áp suất, thể tích và nhiệt độ tuyệt đối của khí lần lượt là p1,V1,T1{p_1},{V_1},{T_1}và p2,V2,T2{p_2},{V_2},{T_2}. Xét các phát biểu sau:

  • Ý a: Phương trình trạng thái của khí lí tưởng được viết dưới dạng p1V1T1=p2V2T2\frac{{{p_1}{V_1}}}{{{T_1}}} = \frac{{{p_2}{V_2}}}{{{T_2}}}.
  • Ý b: Nhiệt độ trong phương trình trạng thái phải tính theo đơn vị kelvin.
  • Ý c: Phương trình trạng thái chỉ áp dụng cho một lượng khí xác định.
  • Ý d: Có thể thay trực tiếp nhiệt độ theo độ C vào phương trình trạng thái.
Xem đáp án và lời giải

Câu 12

1 điểm
Một lượng khí lí tưởng biến đổi từ trạng thái này sang trạng thái khác. Xét các phát biểu sau:
  • Ý a: Nếu áp suất và thể tích cùng tăng thì nhiệt độ tuyệt đối chắc chắn tăng.
  • Ý b: Nếu áp suất không đổi thì phương trình trạng thái trở thành định luật Charles.
  • Ý c: Nếu nhiệt độ không đổi thì phương trình trạng thái trở thành định luật Boyle.
  • Ý d: Phương trình trạng thái có thể dùng cho mọi chất rắn và chất lỏng.
Xem đáp án và lời giải

Câu 13

1 điểm
Một học sinh sử dụng phương trình trạng thái để giải bài toán về khí lí tưởng. Xét các phát biểu sau:
  • Ý a: Nếu biết năm trong sáu đại lượng p1,V1,T1,p2,V2,T2{p_1},{V_1},{T_1},{p_2},{V_2},{T_2} thì có thể tính được đại lượng còn lại.
  • Ý b: Nhiệt độ 27°C phải đổi thành 300 K trước khi tính.
  • Ý c: Nhiệt độ 0°C tương ứng với 273 K.
  • Ý d: Trong phương trình trạng thái, áp suất bắt buộc phải dùng đơn vị Pa.
Xem đáp án và lời giải

Câu 14

1 điểm
Một lượng khí có áp suất 100 kPa, thể tích 6,0 L và nhiệt độ 300 K. Khí được nung nóng đến 360 K đồng thời nén còn 5,0 L. Xét các phát biểu sau:
  • Ý a: Áp suất cuối lớn hơn áp suất ban đầu.
  • Ý b: Áp suất cuối bằng 144 kPa.
  • Ý c: Tích pVpV của khí tăng sau quá trình.
  • Ý d: Nếu chỉ tăng nhiệt độ mà không thay đổi thể tích thì áp suất cuối sẽ nhỏ hơn 144 kPa.
Xem đáp án và lời giải

Câu 15

1 điểm
Một bình khí có thể tích 12 L ở áp suất 150 kPa và nhiệt độ 320 K. Sau một quá trình biến đổi, thể tích tăng lên 15 L, nhiệt độ tăng lên 400 K. Xét các phát biểu sau:
  • Ý a: Áp suất cuối của khí bằng 150 kPa.
  • Ý b: Quá trình này là quá trình đẳng áp.
  • Ý c: Thể tích tăng và nhiệt độ tăng theo cùng một tỉ lệ.
  • Ý d: Có thể áp dụng định luật Charles để giải trực tiếp bài toán này.
Xem đáp án và lời giải

Câu 16

1 điểm
Một lượng khí lí tưởng có áp suất ban đầu 180 kPa, thể tích 3,0 L và nhiệt độ 360 K. Sau quá trình biến đổi, nhiệt độ của khí giảm xuống 300 K, thể tích tăng lên 3,6 L. Xét các phát biểu sau:
  • Ý a: Áp suất cuối của khí bằng 125 kPa.
  • Ý b: Áp suất của khí giảm sau quá trình biến đổi.
  • Ý c: Tích pVpV ở trạng thái cuối nhỏ hơn trạng thái đầu.
  • Ý d: Nếu thể tích cuối chỉ tăng lên 3,3 L thì áp suất cuối sẽ lớn hơn 125 kPa.
Xem đáp án và lời giải

Câu 17

1 điểm
Một bình khí có áp suất 150 kPa, thể tích 10,0 L và nhiệt độ 300 K. Sau quá trình biến đổi, áp suất tăng lên 200 kPa, nhiệt độ tăng lên 400 K. Xét các phát biểu sau:
  • Ý a: Thể tích cuối của khí bằng 10,0 L.
  • Ý b: Thể tích của khí không thay đổi.
  • Ý c: Có thể sử dụng phương trình trạng thái để tính trực tiếp thể tích cuối.
  • Ý d: Nếu nhiệt độ cuối chỉ là 360 K thì thể tích cuối sẽ lớn hơn 10,0 L.
Xem đáp án và lời giải

Câu 18

1 điểm
Một lượng khí có áp suất 100 kPa, thể tích 4,5 L và nhiệt độ 300 K. Sau quá trình biến đổi, áp suất tăng 20% và thể tích giảm 10%. Xét các phát biểu sau:
  • Ý a: Nhiệt độ cuối của khí bằng 324 K.
  • Ý b: Nhiệt độ của khí tăng 24 K.
  • Ý c: Tích pVpV tăng 8%.
  • Ý d: Nếu thể tích không thay đổi thì nhiệt độ cuối sẽ lớn hơn 324 K.
Xem đáp án và lời giải

Câu 19

1 điểm
Một lượng khí lí tưởng có áp suất ban đầu 240 kPa, thể tích 4,0 L và nhiệt độ 320 K. Sau quá trình biến đổi, áp suất của khí giảm xuống còn 180 kPa, nhiệt độ tăng lên 360 K. Xét các phát biểu sau:
  • Ý a: Thể tích cuối của khí bằng 5,5 L.
  • Ý b: Thể tích của khí tăng 50% so với ban đầu.
  • Ý c: Tích pVpVcủa khí tăng sau quá trình biến đổi.
  • Ý d: Nếu áp suất cuối giảm xuống còn 160 kPa trong khi nhiệt độ cuối vẫn bằng 360 K thì thể tích cuối sẽ lớn hơn 6,0 L.
Xem đáp án và lời giải

Câu 20

1 điểm
Một lượng khí có trạng thái đầu: p1=120{p_1} = 120kPa, V1=5,0{V_1} = 5{,}0L, T1=300{T_1} = 300K. Sau quá trình biến đổi, nhiệt độ tăng lên 360 K và áp suất tăng lên 180 kPa. Xét các phát biểu sau:
  • Ý a: Thể tích cuối bằng 4,0 L.
  • Ý b: Thể tích của khí giảm 20%.
  • Ý c: Tích pVpV tăng đúng bằng tỉ lệ tăng của nhiệt độ tuyệt đối.
  • Ý d: Nếu áp suất cuối chỉ bằng 150 kPa thì thể tích cuối sẽ lớn hơn 4,0 L.
Xem đáp án và lời giải

Phần III. Trắc nghiệm trả lời ngắn

Câu 21

1 điểm

PHẦN III. CÂU HỎI TRẢ LỜI NGẮN

Một lượng khí lí tưởng có áp suất 120 kPa, thể tích 5,0 L và nhiệt độ 300 K. Khí được nung nóng đến 360 K, đồng thời thể tích tăng lên 6,0 L. Tính áp suất của khí ở trạng thái cuối.

Xem đáp án và lời giải

Câu 22

1 điểm
Một lượng khí có áp suất 150 kPa, thể tích 4,8 L và nhiệt độ 320 K. Sau quá trình biến đổi, áp suất tăng lên 200 kPa, nhiệt độ tăng lên 400 K. Tính thể tích của khí ở trạng thái cuối.
Xem đáp án và lời giải

Câu 23

1 điểm
Một lượng khí lí tưởng có áp suất 180 kPa, thể tích 3,0 L và nhiệt độ 300 K. Sau quá trình biến đổi, áp suất giảm còn 120 kPa, thể tích tăng lên 4,5 L. Tính nhiệt độ cuối của khí.
Xem đáp án và lời giải

Câu 24

1 điểm
Một bình khí có áp suất 100 kPa và thể tích 8,0 L ở nhiệt độ 300 K. Sau khi nén, thể tích còn 5,0 L và nhiệt độ tăng lên 375 K. Tính áp suất cuối của khí.
Xem đáp án và lời giải

Câu 25

1 điểm
Một lượng khí có áp suất ban đầu 250 kPa, thể tích 2,4 L và nhiệt độ 360 K. Sau quá trình biến đổi, áp suất giảm còn 180 kPa, nhiệt độ giảm còn 324 K. Tính thể tích cuối của khí.
Xem đáp án và lời giải

Câu 26

1 điểm
Một lượng khí lí tưởng có áp suất ban đầu 160 kPa, thể tích 3,0 L và nhiệt độ 320 K. Sau quá trình biến đổi, áp suất tăng lên 240 kPa và nhiệt độ tăng lên 480 K. Tính thể tích của khí ở trạng thái cuối.
Xem đáp án và lời giải

Câu 27

1 điểm
Một bình khí chứa khí lí tưởng có áp suất 100 kPa, thể tích 12,0 L ở nhiệt độ 300 K. Sau quá trình biến đổi, áp suất tăng lên 150 kPa và thể tích giảm còn 10,0 L. Tính nhiệt độ cuối của khí.
Xem đáp án và lời giải

Câu 28

1 điểm

Một lượng khí lí tưởng có áp suất 180 kPa, thể tích 4,0 L và nhiệt độ 360 K. Khí biến đổi qua hai giai đoạn:

Giai đoạn 1: Đẳng nhiệt, thể tích tăng đến 6,0 L.

Giai đoạn 2: Đẳng áp, nhiệt độ tăng từ 360 K lên 480 K.

Tính thể tích của khí ở trạng thái cuối.

Xem đáp án và lời giải

Câu 29

1 điểm
Một lượng khí lí tưởng có áp suất 240 kPa, thể tích 5,0 L và nhiệt độ 400 K. Sau quá trình biến đổi, áp suất giảm còn 200 kPa và thể tích tăng lên 7,5 L. Tính nhiệt độ cuối của khí.
Xem đáp án và lời giải

Câu 30

1 điểm

Một bình chứa khí lí tưởng có áp suất 300 kPa, thể tích 2,0 L và nhiệt độ 450 K. Khí được biến đổi qua hai giai đoạn:

Giai đoạn 1: Đẳng áp, nhiệt độ giảm xuống 360 K.

Giai đoạn 2: Đẳng nhiệt, thể tích giảm còn 1,2 L.

Tính áp suất của khí ở trạng thái cuối.

Xem đáp án và lời giải

Đề cùng chủ đề

Tất cả đề Phương trình trạng thái của khí lí tưởng · Các bộ sách Vật lí Lớp 12