Ví dụ về định luật khí lý tưởng

18 ví dụ về câu hỏi liên quan đến định luật khí lý tưởng

1. Một khí lý tưởng trong không gian ban đầu có thể tích V và nhiệt độ T. Nếu khí được nung nóng sao cho nhiệt độ thay đổi thành 5/4 T và áp suất thay đổi thành 2P thì thể tích của khí thay đổi thành...

Cuộc thảo luận
Người ta biết rằng :
Thể tích ban đầu (V)₁) = V
Nhiệt độ ban đầu (T)₁) = T
Nhiệt độ cuối cùng (T)₂) = 5/4 T
Áp suất ban đầu (P)₁) = P
Áp suất cuối cùng (P)₂) = 2P
Yêu cầu : Tập cuối (V)₂)
Jawab :
Thể tích khí thay đổi thành gấp 5/8 lần thể tích ban đầu.

2. Thể tích của 2 mol khí ở điều kiện nhiệt độ và áp suất tiêu chuẩn (STP) là…

Cuộc thảo luận
Người ta biết rằng :
Số mol khí (n) = 2 mol
Nhiệt độ tiêu chuẩn (T) = 0 ^oC = 0 + 273 = 273 Kelvin
Áp suất tiêu chuẩn (P) = 1 atm = 1,013 x 10⁵ Pascal
Hằng số khí lý tưởng (R) = 8,315 Jun/mol.Kelvin
Yêu cầu Thể tích khí (V)
Jawab :
Định luật khí lý tưởng (tính theo số mol, n)
Thể tích của 2 mol khí là 44,8 lít.
Thể tích của 1 mol khí là 45,4 lít / 2 = 22,4 lít.
Như vậy, thể tích của 1 mol khí, dù là oxy, heli, argon hay bất kỳ loại khí nào khác, đều là 22,4 lít.

3. 4 lít khí oxy ở nhiệt độ 27°C và áp suất 2 atm (1 atm = 10⁵ Pa) nằm trong một bình chứa. Nếu hằng số khí phổ quát R = 8,314 J/mol^-1.K^-1 và số Avogadro N_A 6,02 x 10²³ số phân tử, thì số phân tử khí oxy trong bình là...
Cuộc thảo luận
Người ta biết rằng :
Thể tích khí (V) = 4 lít = 4 dm³³ = 4 x 10^-3 m³
Nhiệt độ khí (T) = 27^oC = 27 + 273 = 300 Kelvin
Áp suất khí (P) = 2 atm = 2 x 10⁵ Pascal
Hằng số khí phổ quát (R) = 8,314 J.mol^-1.K^-1
Số Avogadro (N)_A) = 6,02 x 10²³
Yêu cầu Số lượng phân tử khí oxy trong bình chứa (N)
Jawab :
Hằng số Boltzmann :
Định luật khí lý tưởng (tính theo số lượng phân tử, N)
Trong 1 mol khí oxy có 1,93 x 10⁻¹² phân tử.²³ phân tử oxy.

4. Một bình chứa khí neon (Ne, khối lượng nguyên tử = 20 u) ở điều kiện nhiệt độ và áp suất tiêu chuẩn (STP) có thể tích là 2 m³.³Hãy xác định khối lượng khí neon!
Người ta biết rằng :
Khối lượng nguyên tử của neon = 20 gam/mol = 0,02 kg/mol
Nhiệt độ tiêu chuẩn (T) = 0^oC = 273 Kelvin
Áp suất tiêu chuẩn (P) = 1 atm = 1,013 x 10⁵ Pascal
Thể tích (V) = 2 m³
Yêu cầu : khối lượng (m) của khí neon
Jawab :
Ở điều kiện nhiệt độ và áp suất tiêu chuẩn (STP), 1 mol bất kỳ khí nào, bao gồm cả khí neon, có thể tích là 22,4 lít = 22,4 dm³.³ = 0,0448 m³Như vậy, trong thể tích 2 m³³ Có bao nhiêu mol khí neon?
Trong thể tích 2 m³ Có 44,6 mol khí neon.
Khối lượng nguyên tử tương đối của khí neon là 20 gam/mol. Điều này có nghĩa là 1 mol chứa 20 gam hoặc 0,02 kg khí neon. Vì 1 mol chứa 0,02 kg khí neon, nên 44,6 mol chứa (44,6 mol)(0,02 kg/mol) = 0,892 kg = 892 gam khí neon.

5. Đề thi quốc gia SMA/MA năm 2017 số 22

Một khí lý tưởng được đặt trong một bình kín, và thể tích của nó giảm đi một nửa ở nhiệt độ không đổi. Áp suất của khí lúc này là…

A. Gấp 4 lần bản gốc

B. Lặp lại 2 lần

C. Lần nữa

D. Bằng 1/2 lần so với bản gốc

E. 1/4 của bản gốc

Cuộc thảo luận

Ai cũng biết rằng:

Thể tích ban đầu = V

Âm lượng cuối cùng = 1/2 V

Áp suất ban đầu = P

Nhiệt độ không đổi

Câu hỏi: Áp suất cuối cùng

Hàm:

P ₁ V ₁ / T ₁ = P ₂ V ₂ / T ₂ —–> Nhiệt độ (T) không đổi

P ₁ V ₁ = P ₂ V ₂

P V = P ₂ (1/2 V)

P = P ₂ (1/2)

2P = P ₂

Áp suất khí tăng gấp đôi.

Đáp án đúng là B.

6. Đề thi Vật lý Quốc gia bậc THPT/Thạc sĩ năm 2015/2016, câu số 21

Hãy chú ý đến câu nói dưới đây!

(1) Mỗi ​​hạt luôn chuyển động theo một hướng nhất định

(2) Các hạt khí được phân bố đều khắp phòng.

(3) Kích thước của các hạt khí có thể bỏ qua so với kích thước của bình chứa.

(4) Mọi va chạm giữa các hạt khí xảy ra đều hoàn toàn đàn hồi.

(5) Lực hút giữa các hạt được tính đến.

Phát biểu tương ứng với các tính chất của khí lý tưởng là…

A. Chỉ (1) và (3)

B. Chỉ (2) và (4)

C. (1), (2) và (3) chỉ

D. (2), (3) và (4)

E. (3), (4) và (5)

Cuộc thảo luận

Các phát biểu đúng là 1, 2, 3, 4.

7. Đề thi Vật lý Quốc gia bậc THPT/Thạc sĩ năm 2015/2016, câu số 21

Dưới đây là một số thông tin liên quan đến khí đốt:

(1) Các hạt vật chất chuyển động theo đường thẳng với tốc độ không đổi một cách ngẫu nhiên.

(2) Các va chạm xảy ra giữa các hạt khiến các hạt mất đi một ít năng lượng.

(3) Các hạt khí được phân bố đều khắp phòng.

(4) Các định luật chuyển động của Newton chỉ áp dụng cho các hạt khí đơn nguyên tử.

(5) Khoảng thời gian cần thiết để các hạt va chạm với nhau rất ngắn.

Từ những phát biểu trên, các tính chất của khí lý tưởng bao gồm...

A. (1), (2), (5)

B. (1), (3), (5)

C. (2), (3), (4)

D. (2), (4), (5)

E. (3), (4), (5)

Cuộc thảo luận

Các phát biểu đúng là 1, 3, 5.

Đáp án đúng là B.

8. Đề thi Vật lý Quốc gia bậc THPT/Thạc sĩ năm 2015/2016, câu số 21

(1) Khí bao gồm các hạt được phân bố đều.

(2) Va chạm của các hạt với các bức tường là hoàn toàn đàn hồi.

(3) Khoảng thời gian giữa các va chạm giữa các hạt rất ngắn.

(4) Thể tích khí rất lớn so với bình chứa nó.

(5) Các định luật của Newton không áp dụng cho các phân tử vì kích thước của chúng rất nhỏ.

Câu đúng là…

A. (1), (2) và (3)

B. (1), (2) và (4)

C. (1), (3) và (5)

D. (2), (3) và (5)

E. (3, (4) và (5)

Cuộc thảo luận

Các phát biểu đúng là 1, 2, 3.

Đáp án đúng là A.

9. Đề thi Vật lý Quốc gia bậc THPT/Thạc sĩ năm 2015/2016, câu số 22

Một khí lý tưởng ban đầu chiếm một không gian có thể tích V ở nhiệt độ T và áp suất P. Nếu khí được nung nóng sao cho nhiệt độ trở thành 3/2 T và áp suất trở thành 4/3 P, thì thể tích của khí sẽ trở thành...

A. 9/8 V

B. 9/5 V

C. 5/3 V

D. 4/3 V

E. 3/2 V

Cuộc thảo luận

Người ta biết rằng :

Thể tích ban đầu (V ₁ ) = V

Nhiệt độ ban đầu (T ₁ ) = T

Áp suất ban đầu (P ₁ ) = P

Nhiệt độ cuối cùng (T ₂ ) = 3/2 T

Áp suất cuối cùng (P ₂ ) = 4/3 P

Câu hỏi : Thể tích cuối cùng (V ₂ )

Trả lời :

Đáp án đúng là A.

10. Đề thi Vật lý Quốc gia bậc THPT/Thạc sĩ năm 2015/2016, câu số 22

Một khí lý tưởng chiếm thể tích V1 _ở nhiệt độ T1 _và áp suất P1 _. Sau đó, nó được nung nóng sao cho thể tích của khí trở thành 4/3 V1 _và áp suất trở thành 5/2 P1 _. Tỷ số giữa nhiệt độ khí cuối cùng và nhiệt độ khí ban đầu là…

A. 10 : 5

B. 10 : 3

C. 5 : 10

D. 3 : 10

E. 1 : 8

Cuộc thảo luận

Người ta biết rằng :

Thể tích ban đầu = V ₁

Nhiệt độ ban đầu = T ₁

Áp suất ban đầu = P ₁

Âm lượng cuối cùng = 4/3 V ₁

Áp suất cuối cùng = 5/2 P ₁

Câu hỏi : So sánh nhiệt độ cuối cùng và nhiệt độ ban đầu.

Trả lời :

Tính toán nhiệt độ cuối cùng:

Đáp án đúng là B.

11. Trong một ống có tổng cộng 3 lít khí Argon ở nhiệt độ 27°C và áp suất 1 atm (1 atm = 10⁵ ^{Pa ). Nếu hằng số khí tổng quát R = 8,314 J.mol⁻¹.K⁻¹} và số hạt trong 1 mol khí là 6,02 x 10²³ hạt ^{, thì} số hạt khí Argon trong ống là…

A. 0,83 x ^10²³ hạt

B. 0,72 x ^10²³ hạt

C. 0,42 x ^10²³ hạt

D. 0,22 x ^10²³ hạt

E. 0,12 x ^10²³ hạt

Cuộc thảo luận

Người ta biết rằng :

^{Thể tích} khí = 3 lít = 3 dm³ ⁼ 3 x ^10⁻³ m³

Nhiệt độ khí = 27 ^° C + 273 = 300 K

Áp suất khí = 1 atm = ^10⁵ Pa

^{Hằng số} khí phổ quát ( R) = 8,314 ^{J.mol⁻¹.K⁻¹}

Số Avogadro (N _A ) = 6,02 x 10 ²³ phân tử/mol

Câu hỏi : Có bao nhiêu hạt khí argon trong ống?

Trả lời :

12. Một khí lý tưởng nằm trong một bình kín có áp suất P, thể tích V và nhiệt độ T. Nếu tại một thời điểm nào đó, nhiệt độ thay đổi thành 2T và thể tích thành 3/2 V, thì tỉ số giữa áp suất ban đầu (P1 ) _và áp suất cuối cùng (P2 ₎ sau khi V và T thay đổi là….

A. 1 : 3

B. 1 : 2

C. 2 : 3

D. 3 : 4

E. 4 : 3

Cuộc thảo luận

Ai cũng biết rằng:

Áp suất ban đầu (P ₁ ) = P

Thể tích ban đầu (V ₁ ) = V

Thể tích cuối cùng (V2 ₎ = 3/2 V

Nhiệt độ ban đầu (T ₁ ) = T

Nhiệt độ cuối cùng (T ₂ ) = 2T

Yêu cầu: So sánh áp suất ban đầu (P1 ₎ và áp suất cuối cùng ( _P2 )

Hàm:

So sánh áp suất ban đầu và áp suất cuối cùng:

P ₁ : P ₂

P : 4P/3

1 : 4/3

3 (1) : (3) 4/3

3: 4

Đáp án đúng là D.

13. Khí oxy có thể tích V, nhiệt độ T và áp suất P nằm trong một bình kín có van. Khi van được đóng lại, thể tích khí oxy giảm xuống còn 3/4 V và nhiệt độ giảm xuống còn 3/2 T, thì tỉ số giữa áp suất ban đầu và áp suất cuối cùng của khí là….

A. P ₁ : P ₂ = 1 : 2

B. P ₁ : P ₂ = 2 : 3

C. P ₁ : P ₂ = 3 : 2

D. P ₁ : P ₂ = 3 : 4

E. P ₁ : P ₂ = 4 : 3

Cuộc thảo luận

Ai cũng biết rằng:

Áp suất ban đầu (P ₁ ) = P

Thể tích ban đầu (V ₁ ) = V

Thể tích cuối cùng (V2 ₎ = 3/4 V

Nhiệt độ ban đầu (T ₁ ) = T

Nhiệt độ cuối cùng (T ₂ ) = 3/2 T

Yêu cầu: So sánh áp suất ban đầu (P1 ₎ và áp suất cuối cùng ( _P2 )

Hàm:

So sánh áp suất ban đầu và áp suất cuối cùng:

P ₁ : P ₂

P : 2P

1: 2

Đáp án đúng là A.

14. Hãy xem đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa mật độ ( ρ) và thể tích (V) của các loại khí khác nhau dưới đây!

Một cặp khí có cùng khối lượng là…

Cuộc thảo luận

Công thức tính mật độ:

Mật độ ( ρ ) = khối lượng (m) / Thể tích (V)

Khối lượng (m) = mật độ ( ρ) x Thể tích (V)

1) m = (0,8)(2) = 1,6 kg

2) m = (0,8)(4) = 3,2 kg

3) m = (0,4)(4) = 1,6 kg

4) m = (0,4)(5) = 2 kg

5) m = (0,8)(5) = 4 kg

Cặp khí có cùng khối lượng là 1 và 3.

15. Một khí lý tưởng nằm trong một bình kín có áp suất P, thể tích V và nhiệt độ T. Nếu tại một thời điểm nào đó, nhiệt độ thay đổi thành 2T và thể tích thành 3/2 V, thì tỉ số giữa áp suất ban đầu (P1 ₎ và áp suất cuối cùng (P2 ₎ sau khi V và T thay đổi là….

A. 1 : 3
B. 1 : 2
C. 2 : 3
D. 3 : 4
E. 4 : 3

Cuộc thảo luận
Ai cũng biết rằng:
Áp suất ban đầu (P)₁) = P
Thể tích ban đầu (V)₁) = V
Tập cuối (V)₂) = 3/2 V
Nhiệt độ ban đầu (T)₁) = T
Nhiệt độ cuối cùng (T)₂) = 2T
Câu hỏi: So sánh áp suất ban đầu (P)₁) và áp suất cuối cùng (P)₂)

Hàm:

So sánh áp suất ban đầu và áp suất cuối cùng:
P₁ : P₂
P : 4P/3
1 : 4/3
3 (1) : (3) 4/3
3: 4
Đáp án đúng là D.

16. Khí oxy có thể tích V, nhiệt độ T và áp suất P nằm trong một bình kín có van. Khi van được đóng lại, thể tích khí oxy giảm xuống còn 3/4 V và nhiệt độ giảm xuống còn 3/2 T, thì tỉ số giữa áp suất ban đầu và áp suất cuối cùng của khí là….

A.P₁ : P₂ = 1 : 2
B. P₁ : P₂ = 2 : 3
C.P.₁ : P₂ = 3 : 2
D.P₁ : P₂ = 3 : 4
E.P₁ : P₂ = 4 : 3

Cuộc thảo luận
Ai cũng biết rằng:
Áp suất ban đầu (P)₁) = P
Thể tích ban đầu (V)₁) = V
Tập cuối (V)₂) = 3/4 V
Nhiệt độ ban đầu (T)₁) = T
Nhiệt độ cuối cùng (T)₂) = 3/2 T
Câu hỏi: So sánh áp suất ban đầu (P)₁) và áp suất cuối cùng (P)₂)
Hàm:

So sánh áp suất ban đầu và áp suất cuối cùng:
P₁ : P₂
P : 2P
1: 2
Đáp án đúng là A.

17. 2 lít khí oxy (O₂)₂nhiệt độ 30 ^oC ở áp suất 1 atm (1 atm = 10⁵ Pa) nằm trong một ống. Nếu hằng số khí phổ quát, R = 8,314 J/mol^-1 K^-1 và số lượng phân tử trong 1 mol khí là 6,02 x 10⁶²³ phân tử, sau đó là số lượng phân tử khí oxy (O₂).₂) trong ống là…
A. 0,8 x 10²³ phân tử
B. 0,7 x 10²³ phân tử
C. 0,5 x 10²³ phân tử
D. 0,2 x 10²³ phân tử
E. 0,1 x 10²³ phân tử
Cuộc thảo luận :
Người ta biết rằng :
BÀ NGOẠI₂ = 2 lít = 2 dm³ = 2 x 10^-3 m³
T = 30 + 273 = 303 K
P_ATM = 10⁵ Pa = 10⁵ N / m²
N_A = 6,02 x 10²³ phân tử/mol (Số Avogadro)
R = 8,314 J mol^-1 K^-1
k = R/N_A = 8,314/6,02 x 10²³ = 1,38 x 10^-23 J / K
Khối lượng phân tử của O₂ = 32 gam/mol = 32 kg/mol
Yêu cầu :
Số lượng phân tử khí oxy (O)₂)
Jawab :
PV = NkT
Mô tả: P = áp suất, V = thể tích, N = số phân tử, k = hằng số Boltzmann
(10⁵ N / m²)(2 x 10^-3 m³) = N(1,38 x 10^-23 J/K)(303 K)
Đáp án đúng là C.

18. Thể tích của 2 gam khí oxy O₂₂ (Mr = 32) trong điều kiện bình thường (T = 0) ^o(C và P = 1 atm) là…. R = 8,314 J/mol K, 1 atm = 10⁵ Pa) là…
A. 1,4 m³
B. 2,0 m³
C. 2,3 m³
D. 2,5 m³
E. 3,0 m³
Cuộc thảo luận :
Người ta biết rằng :
Khối lượng O₂ = 2 gam
Khối lượng phân tử (Mr) O₂ = 32 gam/mol
T = 0 + 273 = 273 K
P = 10⁵ N / m²
R = 8.314 J/mol K
Yêu cầu :
Âm lượng ?
Jawab :

Nguồn câu hỏi:

Các câu hỏi Vật lý cho kỳ thi quốc gia dành cho học sinh trung học phổ thông/trung học nghề