Tel: 024.7300.7989 - Phone: 1800.6947 (Thời gian hỗ trợ từ 7h đến 22h)

Thi thử toàn quốc TN THPT và ĐGNL Hà Nội Ngày 11-12/04/2026
 ↪ TN THPT - Trạm 5 (Free) ↪ ĐGNL Hà Nội (HSA) - Trạm 5
Giỏ hàng của tôi
Trang chủ
Luyện thi đại học môn lí

Trong một buổi ngoại khóa STEM do trường tổ chức, các học sinh được yêu cầu thiết kế và

Trong một buổi ngoại khóa STEM do trường tổ chức, các học sinh được yêu cầu thiết kế và thử nghiệm mô hình "Khí cầu nhiệt" thu nhỏ. Quả khinh khí cầu có lớp vỏ làm bằng vật liệu nhẹ, không co giãn, giữ cho thể tích bên trong luôn cố định ở $V = 2,0{\mkern 1mu} {m^3}$. Ở phía dưới đáy khinh khí cầu có một lỗ hở thông với khí quyển. Ban đầu, không khí bên trong khinh khí cầu ở nhiệt độ ${T_1} = 300{\mkern 1mu} K$ và có áp suất bằng áp suất khí quyển $p_{0} = 1,0 \times 10^{5}Pa$. Sau đó, học sinh sử dụng một đầu đốt để nung nóng từ từ lượng không khí bên trong lên đến nhiệt độ ${T_2} = 400{\mkern 1mu} K$. Quá trình nung nóng làm không khí giãn nở và một phần bị đẩy ra ngoài qua lỗ hở ở đáy, trong khi áp suất khí bên trong vẫn duy trì cân bằng với áp suất khí quyển. Bỏ qua sự giãn nở nhiệt của vỏ khinh khí cầu. Lấy hằng số khí $R = 8,31{\mkern 1mu} J/(mol.K)$ và khối lượng mol trung bình của không khí là $\mu = 29{\mkern 1mu} g/mol$.

Trả lời cho các câu 1, 2, 3 dưới đây:

Câu hỏi số 1:
Thông hiểu

Trong quá trình nung nóng từ $T_{1}$ lên $T_{2}$, khối lượng riêng của không khí bên trong khinh khí cầu thay đổi như thế nào?

Đáp án đúng là: B

Xem lời giải
Câu hỏi:953543
Phương pháp giải

Áp dụng phương trình trạng thái của khí lí tưởng và công thức tính khối lượng riêng.

Giải chi tiết

Từ phương trình trạng thái khí lí tưởng: $pV = \dfrac{m}{\mu}RT$

Ta có khối lượng riêng: $\rho = \dfrac{m}{V} = \dfrac{p\mu}{RT}$

Trong quá trình nung nóng, áp suất $p$ (cân bằng với áp suất khí quyển), khối lượng mol $\mu$, và hằng số khí $R$ là các đại lượng không đổi. Do đó, khối lượng riêng $\rho$ tỉ lệ nghịch với nhiệt độ tuyệt đối $T$.

Đáp án cần chọn là: B

Câu hỏi số 2:
Vận dụng

Khối lượng không khí đã tràn ra khỏi khinh khí cầu sau khi nung nóng có giá trị gần nhất với:

Đáp án đúng là: A

Xem lời giải
Câu hỏi:953544
Phương pháp giải

Sử dụng phương trình trạng thái khí lí tưởng để tính khối lượng khí ở nhiệt độ $T_{1}$ và $T_{2}$, từ đó tính độ chênh lệch khối lượng.

Giải chi tiết

Khối lượng không khí trong khinh khí cầu ở nhiệt độ ${T_1} = 300{\mkern 1mu} K$:

${m_1} = \dfrac{{{p_0}V\mu }}{{R{T_1}}} = \dfrac{{1,0 \times {{10}^5} \cdot 2,0 \cdot 29 \times {{10}^{ - 3}}}}{{8,31 \cdot 300}} \approx 2,326{\mkern 1mu} kg$

Khối lượng không khí trong khinh khí cầu ở nhiệt độ ${T_2} = 400{\mkern 1mu} K$:

${m_2} = \dfrac{{{p_0}V\mu }}{{R{T_2}}} = \dfrac{{1,0 \times {{10}^5} \cdot 2,0 \cdot 29 \times {{10}^{ - 3}}}}{{8,31 \cdot 400}} \approx 1,745{\mkern 1mu} kg$

Khối lượng không khí đã tràn ra khỏi khinh khí cầu:

$\Delta m = {m_1} - {m_2} \approx 2,326 - 1,745 = 0,581{\mkern 1mu} kg$

Đáp án cần chọn là: A

Câu hỏi số 3:
Vận dụng

Xét riêng phần không khí vẫn còn nằm lại bên trong khinh khí cầu ở nhiệt độ $T_{2}$. Phát biểu nào sau đây là đúng về sự biến thiên nội năng ($\Delta U$) và công ($A$) của phần khí này trong quá trình chuyển trạng thái từ $T_{1}$ sang $T_{2}$?

Đáp án đúng là: D

Xem lời giải
Câu hỏi:953545
Phương pháp giải

Phân tích sự thay đổi nhiệt độ và thể tích của khối khí trong quá trình nung nóng.

Giải chi tiết

Khi nung nóng, nhiệt độ khí tăng nên nội năng của khối khí tăng ($\Delta U > 0$). Đồng thời, khí giãn nở và đẩy một phần khí ra ngoài qua lỗ hở, nên khối khí thực hiện công ra ngoài ($A > 0$).

Đáp án cần chọn là: D

Quảng cáo

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>>  2K8 Chú ý! Lộ Trình Sun 2026 - 3IN1 - 1 lộ trình ôn 3 kì thi (Luyện thi 26+ TN THPT, 90+ ĐGNL HN, 900+ ĐGNL HCM, 70+ ĐGTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com.Đầy đủ theo 3 đầu sách, Thầy Cô giáo giỏi, luyện thi theo 3 giai đoạn: Nền tảng lớp 12, Luyện thi chuyên sâu, Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.

Hỗ trợ - Hướng dẫn

  • 024.7300.7989
  • 1800.6947 free

(Thời gian hỗ trợ từ 7h đến 22h)
Email: lienhe@tuyensinh247.com

Đăng ký nhận tư vấn