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

Giỏ hàng của tôi
Trang chủ
Luyện thi đại học môn lí

Một bình chứa khí có thể tích khoang chứa là V (ban đầu trong bình là chân không). Người ta nén

Câu hỏi số 960607:
Vận dụng

Một bình chứa khí có thể tích khoang chứa là V (ban đầu trong bình là chân không). Người ta nén khí Helium (coi là khí lí tưởng) vào bình đến áp suất p thì nhiệt độ khí trong bình lúc này là $t = 127^{0}\text{C}$, khối lượng tổng cộng của bình và khí lúc đó là $M = 5\text{kg}$. Biết nhiệt dung riêng của vỏ bình là $C = 850\text{J/kg}\text{.K}$, nhiệt độ của vỏ bình luôn bằng nhiệt độ của khí trong bình tương ứng với mỗi thời điểm.

Đúng Sai
a) Nhiệt độ tuyệt đối của khí He trong bình lúc đầu là 400 K.
b) Động năng chuyển động nhiệt tịnh tiến trung bình của các phân tử khí He lúc đầu có giá trị xấp xỉ bằng $8,28 \cdot 10^{- 21}\text{~J}$.
c) Hằng số Boltzmann có giá trị xấp xỉ bằng $1,38 \cdot 10^{- 23}\text{K/J}$.
d) Người ta mở van để xả khí He trong bình ra, ở thời điểm áp suất khí trong bình giảm đi một nửa thì nhiệt độ khí trong bình là $t' = 27^{0}\text{C}$, khối lượng tổng cộng của bình và khí lúc này là $M' = 4\text{kg}$. Tính từ lúc bắt đầu mở van xả khí đến thời điểm nhiệt độ khí trong bình là $t' = 27^{0}\text{C}$ thì vỏ bình đã tỏa ra môi trường xung quanh một nhiệt lượng là $1,7.10^{5}\text{J}$.

Đáp án đúng là: Đ; Đ; S; Đ

Quảng cáo

Xem lời giải
Câu hỏi:960607
Phương pháp giải

Mối liên hệ giữa nhiệt độ Kelvin và Celsius: $T = t + 273$.

Công thức tính hằng số Boltzmann: $k = \dfrac{R}{N_{A}}$.

Động năng tịnh tiến trung bình của phân tử khí lí tưởng: $E_{d} = \dfrac{3}{2}kT$.

Phương trình Clapeyron - Mendeleev: $pV = \dfrac{m}{\mu}RT$.

Công thức tính nhiệt lượng: $Q = mc\Delta t$.

Giải chi tiết

Ý a: Nhiệt độ tuyệt đối của khí He lúc đầu là:

$T = t + 273 = 127 + 273 = 400\text{K}$.

$\Rightarrow$ Phát biểu (a) Đúng.

Ý c: Hằng số Boltzmann được xác định bằng công thức $k = \dfrac{R}{N_{A}} \approx 1,38 \cdot 10^{- 23}\text{(J/K)}$. Đề bài cho đơn vị là $\text{K/J}$ là sai.

$\Rightarrow$ Phát biểu (c) Sai.

Ý b: Động năng chuyển động nhiệt tịnh tiến trung bình của các phân tử khí He lúc đầu là:

$E_{d} = \dfrac{3}{2}kT = \dfrac{3}{2} \cdot 1,38 \cdot 10^{- 23} \cdot 400 = 8,28 \cdot 10^{- 21}\text{J}$.

$\Rightarrow$ Phát biểu (b) Đúng.

Ý d:

Gọi khối lượng vỏ bình là $m_{b}$, khối lượng khí He ban đầu là $m_{1}$, khối lượng khí He lúc sau là $m_{2}$.

Theo đề bài, ta có hệ phương trình về tổng khối lượng:

$\left. \left\{ \begin{array}{l} {m_{1} + m_{b} = 5\text{kg}} \\ {m_{2} + m_{b} = 4\text{kg}} \end{array} \right.\Rightarrow m_{1} - m_{2} = 1\text{kg}\mspace{6mu}(1) \right.$

Áp dụng phương trình trạng thái khí lí tưởng $\left. pV = \dfrac{m}{\mu}RT\Rightarrow m = \dfrac{pV\mu}{RT} \right.$.

Lập tỉ số khối lượng khí ở hai trạng thái:

$\dfrac{m_{1}}{m_{2}} = \dfrac{p_{1}V_{1}T_{2}}{p_{2}V_{2}T_{1}} = \dfrac{p \cdot V \cdot (27 + 273)}{0,5p \cdot V \cdot 400} = \dfrac{p \cdot V \cdot 300}{0,5p \cdot V \cdot 400} = \dfrac{3}{2} = 1,5$

$\left. \Rightarrow m_{1} = 1,5m_{2}\mspace{6mu}(2) \right.$

Thay (2) vào (1), ta được: $\left. 1,5m_{2} - m_{2} = 1\Leftrightarrow 0,5m_{2} = 1\Rightarrow m_{2} = 2\text{kg} \right.$.

Khối lượng vỏ bình là: $m_{b} = 4 - m_{2} = 4 - 2 = 2\text{kg}$.

Nhiệt lượng vỏ bình tỏa ra môi trường khi nhiệt độ giảm từ $127^{0}\text{C}$ xuống $27^{0}\text{C}$ là:

$Q = m_{b} \cdot c \cdot \Delta t = 2 \cdot 850 \cdot (127 - 27) = 1,7 \cdot 10^{5}\text{J}$.

$\Rightarrow$ Phát biểu (d) Đúng.

Đáp án cần chọn là: Đ; Đ; S; Đ

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