Tailieumoi.vn giới thiệu Giải bài tập Vật Lí lớp 12 Bài 11: Phương trình trạng thái của khí lí tưởng chi tiết sách Kết nối tri thức giúp học sinh xem và so sánh lời giải từ đó biết cách làm bài tập môn Vật lí 12. Mời các bạn đón xem:
Giải bài tập Vật Lí 12 Bài 11: Phương trình trạng thái của khí lí tưởng
Lời giải:
Định luật Boyle và Charles chỉ xác định mối liên hệ giữa hai cặp thông số trạng thái (áp suất, thể tích và nhiệt độ) của một khối lượng khí xác định. Để xác định mối liên hệ của cả ba thông số, ta cần sử dụng phương trình trạng thái của khí lí tưởng:
pV = nRT
I. Phương trình trạng thái của khí lí tưởng
= hằng số
Độ lớn của hăng số trên phụ thuộc vào lượng khí ta xét.
Lời giải:
- Định luật Boyle:
p₁V₁ = p₂V₂ => (khi T = const)
- Định luật Charles:
(khi p = const)
- Hình 11.1:
Quá trình biến đổi trạng thái từ (p₁, V₁, T₁) đến (p₂, V₂, T₂).
Lời giải:
Lập phương trình chứng tỏ quá trình chuyển trạng thái không phụ thuộc cách chuyển trạng thái:
- Cách biến đổi trạng thái khác trong Hình 11.1:
+ Chọn trạng thái trung gian (1') với áp suất p' và thể tích V₂.
+ Áp dụng định luật Boyle cho quá trình đẳng nhiệt (1) → (1'): p₁V₁ = p'V₂
+ Áp dụng định luật Charles cho quá trình đẳng áp (1') → (2): V₂/T₁ = V₂/T₂
Thay V₂ từ hai phương trình trên vào nhau:
So sánh với phương trình (11.1):
Ta thấy hai phương trình có dạng tương tự nhau, chỉ khác nhau ở ký hiệu áp suất (p' thay cho p₂).
Lời giải:
Lý do không gọi phương trình (11.1) là phương trình trạng thái của chất khí:
- Phương trình (11.1):
- Lý do không gọi phương trình (11.1) là phương trình trạng thái của chất khí:
+ Phương trình (11.1) chỉ áp dụng cho khí lí tưởng.
+ Khí lí tưởng là khí giả định, có các tính chất: Các phân tử khí có kích thước bằng 0. Lực tương tác giữa các phân tử khí bằng 0. Các phân tử khí chuyển động hỗn loạn, va chạm hoàn toàn đàn hồi.
+ Trên thực tế, không có khí nào hoàn toàn là khí lí tưởng.
+ Các khí thực đều có: Kích thước phân tử. Lực tương tác giữa các phân tử.
Do đó, phương trình (11.1) chỉ là phương trình trạng thái gần đúng của chất khí.
Lời giải:
Lời giải:
pV = nRT
Quá trình đẳng tích: Thể tích khí không đổi (V = const)
II. Vận dụng
Người ta muốn chế tạo một bóng thám không có thể tăng bán kính lên tới 10 m khi bay ở tầng khí quyển có áp suất 0,3.105 Pa và nhiệt độ 200 K. Hỏi bán kính của bóng khi vừa bơm xong phải bằng bao nhiêu? Biết bóng được bơm ở áp suất 1,02.105 Pa và nhiệt độ 300 K.
Lời giải:
a) Viết phương trình phân hủy NaN3.
b) Tính lượng chất khí N2 được giải phóng khi xảy ra phản ứng phân hủy NaN3, biết trong túi chứa 100 g NaN3 và thể tích mol là 24,0 lít /mol.
c) Biết thể tích túi khí khi phồng lên có độ lớn tới 48 lít. Bỏ qua thể tích khí có trong túi trước khi phồng lên và thể tích của Na được tạo thành trong túi do phản ứng phân huỷ. Tính áp suất của khí N2 trong túi khí khi đã phòng lên, biết nhiệt độ là 30 °C.
Lời giải:
a) 2NaN3 → 2Na + 3N2
b)
c)
T = 30 + 273,15 = 303,15 K
pV = nRT
Xem thêm các bài giải bài tập Vật Lí lớp 12 Kết nối tri thức hay, chi tiết khác:
Bài 11. Phương trình trạng thái của khí lí tưởng
Bài 12. Áp suất khí theo mô hình động học phân tử. Quan hệ giữa động năng phân tử và nhiệt độ
Bài 13. Bài tập về khí lí tưởng
Bài 14. Từ trường dung lên dây dẫn mang dòng điện. Cảm ứng từ
Bài 15. Lực từ tác dụng lên dây dẫn mang dòng điện. Cảm ứng từ