GV: TRƯƠNG VĂN THANH. ĐT:0974.810957.Http:violet.vn/truongthanh85
Chương V: CHẤT KHÍ
………….………….
1/ 28.6* Biết khối lượng của 1 mol nước
3
18.10
µ
−
=
kg và 1mol có
23
6,02.10
A
N =
phân tử. Xác định số
phân tử có trong 200 cm
3
nước. Khối lượng riêng của nước là
1000
ρ
=
kg/m
3
.
Giải
Khối lượng của nước
m V
ρ
=
Khối lượng của một phân tử nước :
0
23
6,02.10
A
N =
phân tử.
Giải
Số mol khí :
A
N
n
N
=
(N là số phân tử khí)
Mặt khác,
m
n
µ
=
. Do đó:
23
3
26
. 15.6,02.10
16,01.10
5,64.10
A
m N
N
µ
−
Khối lượng của nguyên tử hiđrôlà:
4 4
27
4 4
. 6,64.10
16 16
H CH
m
m m
N
−
= = ≈
kg.
Khối lượng của nguyên tử cacbon là:
4
26
12 12
. 2.10
16 16
C CH
m
m m
N
−
= = ≈
kg.
3/ 29.6. Một lượng khí ở nhiệt độ 18
o
C có thể tích 1m
P
= = =
(lít)
Trung tâm bồi dưỡng và luyện thi đại học môn Vật lí_thầy THANH
GV: TRƯƠNG VĂN THANH. ĐT:0974.810957.Http:violet.vn/truongthanh85
5/ 29.8. Tính khối lượng khí oxi đựng trong bình thể tích 10 lit dưới áp suất 150atm ở nhiệt độ 0
o
C. Biết
ở đều kiện chuẩn khối lượng riêng của oxi là 1,43 kg/m
3
.
Giải
Biết
0
0
m
V
ρ
=
và
m
V
ρ
=
suy ra
0 0
V V
ρ ρ
=
(1)
3
.
Giải
Trạng thái 1 của mỗi lượng khí ở hai bên cột thuỷ ngân (ống nằm ngang)
1 1 1
; ;
2
L h
p V S T
−
=
÷
Trạng thái 2 (ống đứng thẳng).
+ Đối với lượng khí ở trên cột thuỷ ngân:
2 2 2 1
; ;
2
L h
p V l S T T
−
= + =
÷
+ Đối với lượng khí ở dưới cột thuỷ ngân:
' ' '
2 2 2 1
; ;
p p p L h p L h l
− − +
= ⇒ − = − +
(1)
+ Đối với khí ở dưới:
( )
( )
( )
( ) ( ) ( )
1 2 1 2
2
2
2 2
L h S L h l S
p p h p L h p h L h l
− − −
= + ⇒ − = + − −
(2)
Từ (1) & (2):
( )
2
2
4
h L h l
p
l
− −
=
Thay giá trị P
2
− −
= =
−
= = =
6/ 30.6. Một bình kín chứa khí oxi ở nhiệt độ 20
0
C và áp suất 10
5
Pa. Nếu đem bình phơi nắng ở nhiêt độ 40
0
C thì
áp suất trong bình sẽ là bao nhiêu ?
Trung tâm bồi dưỡng và luyện thi đại học môn Vật lí_thầy THANH
GV: TRƯƠNG VĂN THANH. ĐT:0974.810957.Http:violet.vn/truongthanh85
Giải
5
5
1 2
2
1
10 .313
1,068.10
293
p T
p Pa
T
= = =
2
1
1,013.10 .473
1,755.10
273
p T
p Pa
T
= = =
9/ 30.10
*
. Một chai chứa không khí được nút kín bằng một nút có trọng lượng không đáng kể, tiết diện 2,5cm
2
. Hỏi
phải đun nóng không khí trong chai lên tới nhiệt độ tối thiêu bằng bao nhiêu để nút bật ra ? Biết lực ma sát giữa nút
và chai có độ lớn là 12 N, áp suất ban đầu của không khí trong chai bằng áp suất khí quyển và bằng 9,8.10
4
Pa, nhiệt
độ ban đầu của không khí trong chai là -3
0
C.
Giải
Trước khi nút bật ra, thể tích khí trong chai không đổi và quá trình đun nóng là quá trình đẳng tích. Tại
thời điểm nút bật ra, áp lực không khí trong chai tác dụng lên nút phải lớn hơn áp lực của khí quyển và
lực ma sát:
2 1ms
p S F p S> +
Do đó:
2 1
ms
−
=
⇒ =
⇒ = +
÷
⇒ = + ≈
÷
Phải đun nóng tới nhiệt độ ít nhất là T
2
= 402 K hoặc
t
2
= 129
0
C.
10/ 31.6. Một lượng khí đựng trong một xi lanh có pittông chuyển động được. Các thông số trạng thái của lượng
khí này
là: 2 atm, 300K. Khi pit tong nén khí, áp suất của khí tăng lên
tới 3,5 atm, thể tích giảm còn 12l. Xác định nhiệt độ của khí nén.
Giải
2 2 1
2
1 1
420
p V T
T K
R m
π
π
=
⇒ =
÷
⇒ =
⇒ ≈
12/ 31.8. Tính khối lượng riêng của không khí ở nhiệt độ 100
0
C và áp suất 2.10
5
Pa. Biết khối lượng riêng của
không khí ở 0
0
C và 1,01.10
5
Pa là 1,29kg/m
3
.
Giải
Thể tích của 1 kg không khí ở điều kiện chuẩn là:
3
0
0
1
0,78
T T
= ⇒ =
Và
3
1
1,85 / .
0,54
kg m
ρ
= =
13/ 31.9. Một bình cầu dung dịch 20l chứa oxi ở nhiệt độ 16
0
C và áp suất 100atm. Tính thể tích của lượng khí này
ở điều kiện chuẩn. Tạo sao kết quả tìm được chỉ là gần đúng?
Giải
0
1889V ;
lít.
Vì áp suất quá lớn nên khí không thể coi là khí lí tưởng. Do đó kết quả tìm được chỉ mang tính gần
đúng.
14/ 31.10*. Người ta bơm khí oxi ở điều kiện chuẩn vào một bình có thể tích 5000l. sau nữa giờ bình chứa đầy khí
ở nhiệt độ 24
0
C và áp suất 765mmHg. Xác định khối lượng khí bơm vào sau mỗi giây. Coi quá trình bơm diễn ra
một cách điều đặn.
Giải
Lượng khí bơm vào trong mỗi giây: 3,3g.
Sau t giây khối lượng khí trong bình là:
m Vt V
0
pT
p T
ρ
ρ
=
Lượng khí bơm vào sau mỗi giây là:
0 0
0
5.765.273.1,29
. 0,0033 / 3,3 / .
1800.760.297
pT
m V V
x kg s g s
t t t p T
ρ
ρ
= = = = = =
Trung tâm bồi dưỡng và luyện thi đại học môn Vật lí_thầy THANH
GV: TRƯƠNG VĂN THANH. ĐT:0974.810957.Http:violet.vn/truongthanh85
15/ 31.11*. Một phòng có kích thước 8m x 5m x 4m. Ban đầu không khí trong phòng ở điều kiện chuẩn, sau đó
nhiệt độ của không khí tăng lên tới 10
o
C, trong khi áp suất là 78 cmHg. Tính thể tích của lượng khí đã ra khỏi phòng
và khối lượng không khí còn lại trong phòng.
Giải
3
1,6V m∆ =
; m’ = 204,84 kg
T T T p
= ⇒ = = ≈
Thể tích không khí thoát ra khỏi phòng:
3
2 0
161,6 160 1,6V V V m∆ = − = − =
Thể tích không khí thoát ra khỏi phòng tính ở điều kiện chuẩn là:
3
0 0 2 0
2
0
0 2 2 0
1,6.78.273
1,58
283.76
p V Vp T
p V
V m
T T T p
∆ ∆
∆
= ⇒ ∆ = = ≈
Khối lượng không khí còn lại trong phòng:
( )
'
0 0 0 0 0 0 0
'
204,84
m m m V V V V
m kg
111
;; TlSVp
=
(1)
+ Trạng thái cuối:
( )
1
'
2
'
2
'
2
;; TTSllVp
=∆−=
(3)
Ta có:
1
'
2
'
2
2
22
1
11
T
Vp
T
Vp
Vp
T
Vp
∆−
∆+
=⇒
∆−
=
∆+
⇒=
Vậy phải đun nóng khí ở một bên lên them
T
∆
độ:
KT
ll
l
TT
ll
ll
TTT 4,41290
02,03,0
02,0.22
11112
=
−
=
∆−
∆
=−