12 trang 4 lượt tải

Bài tập nhiệt và động học chất khí | Cơ nhiệt | Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội

7

Tài liệu được sưu tầm và soạn thảo dưới dạng file PDF với mục đích hỗ trợ học tập và tham khảo. Nội dung tài liệu được trình bày rõ ràng, dễ tiếp cận, phù hợp cho việc ôn tập và củng cố kiến thức trong quá trình học đại học. Đây sẽ là nguồn tư liệu hữu ích giúp các bạn sinh viên chuẩn bị tốt hơn cho các buổi học, đồng thời mở rộng thêm hiểu biết về môn học. Hy vọng tài liệu này sẽ mang lại nhiều giá trị và hỗ trợ các bạn trong hành trình học tập. Mời bạn đọc cùng tham khảo!

Môn: Cơ nhiệt (HUS) 10 tài liệu

Trường: Trường Đại học Khoa học tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội 687 tài liệu

Tác giả:

Profile

Mai Nguyệt

1 tuần trước
Danh sách Quiz
/12
02-Mar-25
1
Bài tập C3. Động học chất khí
1
Phương trình trạng thái khí lý tưởng
n: số mol của khối khí
2
02-Mar-25
2
Các quá trình cân bằng của khí lý tưởng
3
• Phương trình trạng thái:
A’
A’
A
’
A’=
• Công hệ thực hiện A = - A’ công hệ nhận được
J/mol.K
4
02-Mar-25
3
BT 5: Mét qu bãng th¸m kh«ng b¬m H a c ng) ë ¸p suÊt 1 atm
2
(chư ă
(= 76 cm Hg) vµ nhiÖt ®é 20 C, thÓ tÝch khÝ lµ 2,2 m
3
. Bay lªn ®Õn ®é
cao 20.000 Ft (~ 6.100 m, 1 ft = , ¸p suÊt cßn 38 cm Hg vµ 0,3048 m)
nhiÖt ®é lµ 48 C (bãng vÉn ch a c ng). TÝnh thÓ tÝch cña nã lóc nµy. ư ă
5
BT 5: Mét qu bãng th¸m kh«ng b¬m H a c ng) ë ¸p suÊt 1 atm
2
(chư ă
(= 76 cm Hg) vµ nhiÖt ®é 20 C, thÓ tÝch khÝ lµ 2,2 m
3
. Bay lªn ®Õn ®é
cao 20.000 Ft (~ 6.100 m, 1 ft = , ¸p suÊt cßn 38 cm Hg vµ 0,3048 m)
nhiÖt ®é lµ 48 C (bãng vÉn ch a c ng). TÝnh thÓ tÝch cña nã lóc nµy. ư ă
Khí nhẹ hơn không khí nên bóng sẽ bay lên cao khi được thả. Càng lên H
2
cao, không khí càng loãng, áp suất khí quyển giảm làm bóng ngày càng giãn to
ra, đến một độ cao nhất định quả bóng sẽ bị vỡ và rơi xuống.
6
02-Mar-25
4
BT 6:
Mét bät khÝ thÓ tÝch 20 cm ë ®¸y hå s©u 40 m, nhiÖt ®é 4,0 C.
3
Bät næi lªn mÆt n íc ë nhiÖt ®é 20 C. TÝnh thÓ tÝch bät khÝ në ®Òu trªn ư
mÆt n íc, cho r»ng nã cã nhiÖt ®é cña n íc ë xung quanh.ư ư
7
BT 6:
Mét bät khÝ thÓ tÝch 20 cm ë ®¸y hå s©u 40 m, nhiÖt ®é 4,0 C.
3
Bät næi lªn mÆt n íc ë nhiÖt ®é 20 C. TÝnh thÓ tÝch bät khÝ në ®Òu trªn ư
mÆt n íc, cho r»ng nã cã nhiÖt ®é cña n íc ë xung quanh.ư ư
8
02-Mar-25
5
• Chất lỏng gây ra áp suất theo mọi
phương. Tại một nơi trên mặt tiếp xúc với
chất lỏng, áp suất chất lỏng có phương
vuông góc với mặt tiếp xúc tại nơi đó. Áp
suất chất lỏng tại một điểm bất kì trong
lòng chất lỏng là giá trị áp lực lên một đơn
vị diện tích đặt tại điểm đó.
• Áp suất chất lỏng được xác định bởi công thức: p =
. hg.
Trong đó: h là độ cao của cột chất lỏng tính từ điểm đang xét tới
mặt thoáng chất lỏng (m) và là lượng riêng của chất lỏng khối
(kg/ ).m
3
• Trên mặt nước, bọt khí chỉ chịu áp suất khí quyển thì ở dưới nước
sâu nó phải chịu thêm áp suất chất lỏng. Khi đó, áp suất tác dụng
lên bọt khí là . Do đó, khi càng lên cao, trọng lượng p = p
0
+
.g.h
riêng của nước không đổi, độ cao h càng giảm dẫn đến áp suất
chất lỏng tác dụng lên bọt khí càng giảm.
9
BT 3: Áp suÊt , thÓ tÝch , vµ nhiÖt ®é cña mét vËt liÖu cho bëi P V T
c«ng thøc:
P =
(A.T - B.T ) / V
2
TÝnh c«ng do vËt liÖu Êy sinh ra khi d·n në ®¼ng ¸p tõ nhiÖt ®é T
1
®Õn T
2
.
10
02-Mar-25
6
11
BT 9: Mét b nh A (h nh 9.1) chøa khÝ lý t ëng ë ¸p suÊt 5,0 Pa ì ì ư 10
5
vµ nhiÖt ®é 300 K. Nã ® îc nèi víi b nh B lín gÊp 4 lÇn b nh A b»ng ư ì ì
mét èng nhá. B nh B chøa khÝ lý t ëng cïng lo¹i ë ¸p suÊt 1,0 Pa ì ư 10
5
vµ nhiÖt ®é 400 K.
Khi më van cho 2 b nh th«ng ì
nhau vµ ®îi tíi khi c©n b»ng ¸p
suÊt nh ng vÉn gi nhiÖt ®é 2 ư ữ
bình nh cò th ¸p suÊt trong hÖ ư ì
b»ng bao nhiªu ?
12
02-Mar-25
7
13
BT 4:
0,14 m kh«ng khÝ ë ¸p suÊt 1,03 Pa d·n në ®¼ng nhiÖt ®Õn
3
10
5
¸p suÊt khÝ quyÓn (1,0 Pa) råi lµm l¹nh ®¼ng ¸p ®Õn thÓ tÝch ban
10
5
®Çu. V gin ®å P-V cña c¸c qu¸ tr×nh biÕn ®æi cña chÊt khÝ v tÝnh ẽ à
c«ng mµ chÊt khÝ sinh ra.
14
02-Mar-25
8
A
15
A
AB
A
BC
A = A + A
AB BC
A
AB
A
AB
16
02-Mar-25
9
A
BC
A
BC
A
A
17
BT X: Một chất khí lưỡng nguyên tử có thể tích V = 0,5 l, áp suất p =
1 1
0,5 atm bị nén đoạn nhiệt tới thể tích V và áp suất p . Sau đó người ta
2 2
giữ nguyên thể tích V và làm lạnh nó tới nhiệt độ ban đầu. Khi đó áp
2
suất của khí là p = 1 atm.
0
a. Vẽ đồ thị của quá trình đó.
b. Tìm thể tích V và áp suất p
2 2
.
18
02-Mar-25
10
19
20
02-Mar-25
11
21
BT 23: Mét khÝ lý tưëng bÞ nÐn ®o¹n nhiÖt tõ ¸p suÊt = 1 atm, thÓP
0
tÝch
V
0
= 1 lÝt, nhiÖt ®é = 0 10
6
T
0
C ®Õn thÓ tÝch = 1,0 V
1
10
3
lÝt vµ
¸p suÊt = 10
P
1
5
atm.
a) Hái chÊt khÝ Êy lµ ®¬n nguyªn tö, l ìng nguyªn tö hay ®a ư
nguyªn tö ?
b) TÝnh nhiÖt ®é cuèi cïng cña khÝ.
c) TÝnh sè mol cña khèi khÝ Êy.
d) TÝnh ®éng n ng cña chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn cña 1 mol khÝă
trưíc vµ sau khi nÐn.
e) TÝnh tû sè cña , tr íc vµ sau khi nÐn.v
rms
ư
22
02-Mar-25
12
23
24

Tài liệu khác của Trường Đại học Khoa học tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội

Preview text:

02-Mar-25
Bài tập C3. Động học chất khí 1
Phương trình trạng thái khí lý tưởng n: số mol của khối khí 2 1 02-Mar-25
Các quá trình cân bằng của khí lý tưởng 3
Công A’ hệ nhận được, nhiêt Q hệ nhận được, độ biến thiên nội năng U của hệ •
Phương trình trạng thái: J/mol.K A’ A’ A’= A’ •
Công hệ thực hiện A = - A’ công hệ nhận được 4 2 02-Mar-25
BT 5: Mét qu¶ bãng th¸m kh«ng b¬m H (chưa căng) ë ¸p suÊt 1 atm 2
(= 76 cm Hg) vµ nhiÖt ®é 20C, thÓ tÝch khÝ lµ 2,2 m3. Bay lªn ®Õn ®é
cao 20.000 Ft (~ 6.100 m, 1 ft = 0,3048 m), ¸p suÊt cßn 38 cm Hg vµ
nhiÖt ®é lµ 48C (bãng vÉn chưa căng). TÝnh thÓ tÝch cña nã lóc nµy. 5
BT 5: Mét qu¶ bãng th¸m kh«ng b¬m H (chưa căng) ë ¸p suÊt 1 atm 2
(= 76 cm Hg) vµ nhiÖt ®é 20C, thÓ tÝch khÝ lµ 2,2 m3. Bay lªn ®Õn ®é
cao 20.000 Ft (~ 6.100 m, 1 ft = 0,3048 m), ¸p suÊt cßn 38 cm Hg vµ
nhiÖt ®é lµ 48C (bãng vÉn chưa căng). TÝnh thÓ tÝch cña nã lóc nµy.
Khí H nhẹ hơn không khí nên bóng sẽ bay lên cao khi được thả. Càng lên 2
cao, không khí càng loãng, áp suất khí quyển giảm làm bóng ngày càng giãn to
ra, đến một độ cao nhất định quả bóng sẽ bị vỡ và rơi xuống. 6 3 02-Mar-25
BT 6: Mét bät khÝ thÓ tÝch 20 cm3 ë ®¸y hå s©u 40 m, nhiÖt ®é 4,0C.
Bät næi lªn mÆt nưíc ë nhiÖt ®é 20C. TÝnh thÓ tÝch bät khÝ në ®Òu trªn
mÆt nưíc, cho r»ng nã cã nhiÖt ®é cña nưíc ë xung quanh. 7
BT 6: Mét bät khÝ thÓ tÝch 20 cm3 ë ®¸y hå s©u 40 m, nhiÖt ®é 4,0C.
Bät næi lªn mÆt nưíc ë nhiÖt ®é 20C. TÝnh thÓ tÝch bät khÝ në ®Òu trªn
mÆt nưíc, cho r»ng nã cã nhiÖt ®é cña nưíc ë xung quanh. 8 4 02-Mar-25
• Chất lỏng gây ra áp suất theo mọi
phương. Tại một nơi trên mặt tiếp xúc với
chất lỏng, áp suất chất lỏng có phương
vuông góc với mặt tiếp xúc tại nơi đó. Áp
suất chất lỏng tại một điểm bất kì trong
lòng chất lỏng là giá trị áp lực lên một đơn
vị diện tích đặt tại điểm đó.
• Áp suất chất lỏng được xác định bởi công thức: p =   .g.h
Trong đó: h là độ cao của cột chất lỏng tính từ điểm đang xét tới
mặt thoáng chất lỏng (m) và  là khối lượng riêng của chất lỏng (kg/m3).
• Trên mặt nước, bọt khí chỉ chịu áp suất khí quyển thì ở dưới nước
sâu nó phải chịu thêm áp suất chất lỏng. Khi đó, áp suất tác dụng
lên bọt khí là p = p + .g.h. Do đó, khi càng lên cao, trọng lượng 0
riêng của nước không đổi, độ cao h càng giảm dẫn đến áp suất
chất lỏng tác dụng lên bọt khí càng giảm. 9
BT 3: Áp suÊt P, thÓ tÝch V, vµ nhiÖt ®é T cña mét vËt liÖu cho bëi c«ng thøc: P = (A.T - B.T2) / V
TÝnh c«ng do vËt liÖu Êy sinh ra khi d·n në ®¼ng ¸p tõ nhiÖt ®é T1 ®Õn T2. 10 5 02-Mar-25 11
BT 9: Mét bình A (hình 9.1) chøa khÝ lý tưëng ë ¸p suÊt 5,0  105 Pa
vµ nhiÖt ®é 300 K. Nã ®ưîc nèi víi bình B lín gÊp 4 lÇn bình A b»ng
mét èng nhá. Bình B chøa khÝ lý tưëng cïng lo¹i ë ¸p suÊt 1,0  105 Pa vµ nhiÖt ®é 400 K.
Khi më van cho 2 bình th«ng
nhau vµ ®îi tíi khi c©n b»ng ¸p
suÊt nhưng vÉn giữ nhiÖt ®é 2
bình như cò thì ¸p suÊt trong hÖ b»ng bao nhiªu ? 12 6 02-Mar-25 13
BT 4: 0,14 m3 kh«ng khÝ ë ¸p suÊt 1,03105 Pa d·n në ®¼ng nhiÖt ®Õn
¸p suÊt khÝ quyÓn (1,0105 Pa) råi lµm l¹nh ®¼ng ¸p ®Õn thÓ tÝch ban
®Çu. Vẽ gi¶n ®å P-V cña c¸c qu¸ tr×nh biÕn ®æi cña chÊt khÝ và tÝnh c«ng mµ chÊt khÝ sinh ra. 14 7 02-Mar-25 A 15 AAB ABC A = A + A AB BC AAB AAB 16 8 02-Mar-25 ABC ABC A A 17
BT X: Một chất khí lưỡng nguyên tử có thể tích V = 0,5 l, áp suất p = 1 1
0,5 atm bị nén đoạn nhiệt tới thể tích V và áp suất p . Sau đó người ta 2 2
giữ nguyên thể tích V và làm lạnh nó tới nhiệt độ ban đầu. Khi đó áp 2
suất của khí là p = 1 atm. 0
a. Vẽ đồ thị của quá trình đó.
b. Tìm thể tích V và áp suất p 2 2. 18 9 02-Mar-25 19 20 10 02-Mar-25 21
BT 23: Mét khÝ lý tưëng bÞ nÐn ®o¹n nhiÖt tõ ¸p suÊt P0 = 1 atm, thÓ
tÝch V = 1  106 lÝt, nhiÖt ®é T C ®Õn thÓ tÝch V  103 lÝt vµ 1 = 1,0 0 = 0 0 ¸p suÊt P 5 atm. 1 = 10
a) Hái chÊt khÝ Êy lµ ®¬n nguyªn tö, lưìng nguyªn tö hay ®a nguyªn tö ?
b) TÝnh nhiÖt ®é cuèi cïng cña khÝ.
c) TÝnh sè mol cña khèi khÝ Êy.
d) TÝnh ®éng năng cña chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn cña 1 mol khÝ trưíc vµ sau khi nÐn.
e) TÝnh tû sè cña v , trưíc vµ sau khi nÐn. rms 22 11 02-Mar-25 23 24 12

Tài liệu liên quan: