Bài tập Vật Lí 10: Chất khí (có lời giải chi tiết)...

Câu 1 : Hãy xác định:

Câu 2 : Một bình kín chứa N = 3,01.10²³ phân tử khí hê li. Tính khối lượng khí Hêli trong bình
Câu 3 : a. Tính số phân tử chứa trong 0,2kg nước.
Câu 4 : Một bọt khí khi nổi lên từ một đáy hồ có độ lớn gấp 1,2 lần khi đến mặt nước. tính độ sâu của đáy hồ biết trọng lượng riêng của nước là $d = 10^{4} (N / m^{3})$ , áp suất khi quyển là $10^{5} (N / m^{2})$
Câu 5 : Một khối khí có thể tích 16 lít, áp suất từ 1atm được nén đẳng nhiệt tới áp suất là 4atm. Tìm thể tích khí đã bị nén.

Câu 6 : Một lượng khí được nén đẳng nhiệt từ thể tích 6 lít đến 4 lít. Áp suất khí tăng thêm 0,75atm. Áp suất khí ban đầu là bao nhiêu?
Câu 7 : Ở áp suất 1atm ta có khối lượng riêng của không khí là 1,29kg/ m³. Hỏi ở áp suất 2 atm thì khối lượng riêng của không khí là bao nhiêu, coi quá trình là quá trình đẳng nhiệt
Câu 8 : Nén một khối khí đẳng nhiệt từ thể tích 24 lít đến 16 lít thì thấy áp suất khí tăng thêm lượng $Δ p$ = 30kPa. Hỏi áp suất ban đầu của khí là?
Câu 9 : Tính khối lượng riêng khí oxi đựng trong một bình thể tích 10 lít dưới áp suất 150atm ở nhiệt độ 0⁰C. Biết ở điều kiện chuẩn khối lượng riêng của oxi là 1,43kg/m³.

Câu 10 : Một bình có thể tích 10 lít chứa 1 chất khí dưới áp suất 30at. Cho biết thể tích của chất khí khi ta mở nút bình? Coi nhiệt độ của khí là không đổi và áp suất của khí quyển là 1at.
Câu 11 : Nếu áp suất của một lượng khí tăng thêm 2.10⁵Pa thì thể tích giảm 3 lít. Nếu áp suất tăng thêm 5.10⁵Pa thì thể tích giảm 5 lít. Tìm áp suất và thể tích ban đầu của khí, biết nhiệt độ khí không đổi.
Câu 12 : Khi nổi lên từ đáy hồ thì thể tích của một bọt khí tăng gấp rưỡi. Tính độ sâu của hồ. Biết áp suất khí quyển là 75 cmHg, coi nhiệt độ ở đáy hồ và mặt nước là như nhau.
Câu 13 : Một quả bóng có dung tích 2,5l. Người ta bơm không khí ở áp suất khí quyển 10⁵N/m² vào bóng. Mỗi lần bơm được 125cm³ không khí. Hỏi áp suất của không khí trong quả bóng sau 40 lần bơm? Coi quả bóng trước khi bơm không có không khí và trong thời gian bơm nhiệt độ của không khí không đổi.

Câu 14 : Một học sinh của Trung Tâm Bồi Dưỡng Kiến Thức Thiên Thành đi xe đạp bị hết hơi trong săm xe, học sinh đó mượn bơm để bơm xe. Sau 10 lần bơm thì diện tích tiếp xúc của lốp xe và mặt đất là $S_{1} = 30 c m^{2}$ . Hỏi sau bao nhiêu lần bơm nữa thì diện tích tiếp xúc là $S_{2} = 20 c m^{2}$ . Biết rằng trọng lực của xe cân bằng với áp lực của không khí trong vỏ xe, thể tích mỗi lần bơm là như nhau và nhiệt độ trong quá trình bơm là không đổi.
Câu 15 : Người ta dùng bơm để nén khí vào một bánh xe đạp sau 30 lần bơm diện tích tiếp xúc với mặt đất phẳng là 60cm³. Vậy sau 20 lần bơm nữa thì diện tích tiếp xúc sẽ là bao nhiêu? Cho rằng thể tích săm xe không đổi, lượng khí mỗi lần bơm là như nhau. Cho rằng nhiệt độ không đổi.
Câu 16 : Một học sinh của Trung Tâm Bồi Dưỡng Kiến Thức Thiên Thành dùng bơm tay để bơm không khí vào một quả bóng cao su có thể tích là 3 lít, với áp suất không khí là 10⁵N/m². Xung quanh của bơm có chiều cao là 42 cm, đường kính xy lanh là 5 cm. Hỏi học sinh đó phải bơm bao nhiêu lần để không khí trong bong có áp suất 5.10⁵N/m², biết trong quá trình bơm nhiệt độ không thay đổi. Trong hai trường hợp sau.
Câu 17 : Cho một bơm tay có diện tích , chiều dài bơm 30cm dùng để đưa không khí vào quả bóng có thể tích là 3 lít. Phải bơm bao nhiêu lần để áp suất của quả bóng tăng gấp 4 lần áp suất khí quyển. Ban đầu quả bóng mới không có không khí, coi nhiệt độ trong quá trình bơm là không thay đổi.

Câu 18 : Một ống thủy tinh hình trụ, một đầu kín một đầu hở, dài 40cm chứa không khí với áp suất khí quyển 10⁵N/m². Ấn ống xuống chậu nước theo phương thẳng đứng, miệng ống ở dưới sao cho đầu kín ngang với mặt nước. Tính chiều cao cột nước trong ống, biết trọng lượng riêng của nước là $d = 10^{4} (N / m^{3})$
Câu 19 : Trong một ống nhỏ dài, một đầu kín, một đầu hở, tiết diện đều, ban đầu đặt ống thẳng đứng miệng ống hướng lên, trong ống về phía đáy có cột không khí dài 30 cm và được ngăn cách với bên ngoài bằng cột thủy ngân dài h = 15 cm. Áp suất khí quyển 76cmHg và nhiệt độ không đổi. Tính chiều cao của cột không khí trong ống của các trường hợp.
Câu 20 : Một ống thủy tinh tiết diện đều gồm một đầu kín, một đầu hở, trong ống có cột không khí ngăn cách với bên ngoài bằng cột thủy ngân dài 20cm. Khi ống thẳng đứng miệng ở dưới thì chiều dài cột không khí là 48 cm, miệng ở trên thì dài cột không khí là 28cm. Tính áp suất khí quyển và chiều dài cột không khí khi ống nằm ngang.
Câu 21 : Một ống thủy tinh tiết diện đều có chiều dài 60 cm gồm một đầu kín, một đầu hở hướng lên, trong ống có cột không khí ngăn cách với bên ngoài bằng cột thủy ngân dài 40cm, cột thủy ngân bằng miệng ống. Khi ống thẳng đứng miệng ở dưới thì một phần thủy ngân chảy ra ngoài. Tìm cột thủy ngân còn lại trong ống. Biết áp suất khí quyển là 80 cmHg.

Câu 22 : Một bình được nạp khí ở 33⁰C dưới áp suất 300 Pa. Sau đó bình được chuyển đến một nơi có nhiệt độ 37⁰C, coi thể tích của bình không thay đổi. Tính độ tăng áp suất của khí trong bình
Câu 23 : Cho một bình kín. Khi áp suất tăng 4 lần thì nhiệt độ trong bình tăng thêm 900K, thể tích không đổi. Khi đó nhiệt độ ban đầu trong bình là bao nhiêu
Câu 24 : Đun nóng đẳng tích một lượng khí tăng thên 80⁰K thì áp suất tăng thêm 25% so với áp suất ban đầu. Tìm nhiệt độ ban đầu của khối khí.
Câu 25 : Cho một bình kín. Khi đun nóng khí trong bình thêm 40⁰C thì áp suất khí tăng thêm 1/10 áp suất ban đầu. Tìm nhiệt độ ban đầu của khí trong bình

Câu 26 : Một bình thép chứa khí ở 77⁰C dưới áp suất 6,3.10⁵Pa. làm lạnh bình tới nhiệt độ - 23⁰C thì áp suất của khí trong bình là bao nhiêu?
Câu 27 : Nhà Thầy Phi có mua một nồi áp suất dùng để ninh đồ ăn. Van an toàn của một nồi sẽ mở khi áp suất trong nồi bằng 9atm. Khi thử ở 27⁰C, hơi trong nồi có áp suất 2atm. Hỏi ở nhiệt độ nào thì van an toàn sẽ mở.
Câu 28 : Biết áp suất của khí trơ trong bóng đèn tăng 1,5 lần khi đèn cháy sáng so với tắt. Biết nhiệt độ đèn khi tắt là 27⁰C. Hỏi nhiệt độ đèn khi cháy sáng bình thường là bao nhiêu?
Câu 29 : Khi đun nóng một khối khí thì p và T thay đổi được cho bởi đồ thị bên. Hỏi quá trình này là quá trình nén hay dãn khí

Câu 30 : Tính khối lượng riêng của không khí ở nhiệt độ 80⁰C và có áp suất 2,5.10⁵Pa. Biết khối lượng riêng của không khí ở 0⁰C là 1,29kg/m³, và áp suất 1,01.10⁵Pa
Câu 31 : Trong xilanh của một động cơ đốt trong có 2dm³ hỗn hợp khí dưới áp suất 1,5atm và nhiệt độ 47⁰C. Pit tông nén xuống làm cho thể tích của hỗn hợp khí chỉ còn 0,2 dm³ và áp suất tăng lên 21atm. Tính nhiệt độ của hỗn hợp khí nén.
Câu 32 : Trong một nhà máy điều chế khí ôxi và san sang các bình. Người ta bơm khí ôxi ở điều kiện chuẩn vào một bình có thể tích 5000 lít. Sau nửa giờ bình chứa đầy khí ở nhiệt độ 24⁰C và áp suất 765mmHg. Xác định khối lượng khí bơm vào sau mỗi giây. Coi quá trình bơm diễn ra một cách đều đặn.
Câu 33 : Người ta nén 10 lít khí ở nhiệt độ 27⁰C để cho thể tích của khí chỉ còn 4 lít, vì nén nhanh nên khí bị nóng lên đến 60⁰C. Khi đó áp suất của khí tăng lên bao nhiêu lần?

Câu 34 : Tính khối lượng riêng của không khí ở đỉnh Phăng xi phăng trong dãy Hoàng Liên Sơn cao 3140m biết mỗi khi lên cao them 10m, áp suất khí quyển giảm 1mmHg và nhiệt độ trên đỉnh núi là 2⁰C. Khối lượng riêng của không khí chuẩn là 1,29kg/m³.
Câu 35 : Trong xi lanh của một động cơ đốt trong có 2 lít hỗn hợp khí áp dưới áp suất 1,5 atm và nhiệt độ 27⁰C. Pittông nén xuống làm cho thể tích của hỗn hợp khí chỉ còn bằng 0,3 lít và áp suất tăng lên tới 18 atm. Tính nhiệt độ của hỗn hợp khí nén.
Câu 36 : Một thùng có thể tích 40dm³ chứa 3,96 kg khí cacbonic, biết rằng bình sẽ bị nổ khi áp suất vượt quá 60 atm. Khối lượng riêng của chất khí ở điều kiện tiêu chuẩn là 1,98 kg/m³. Hỏi ở nhiệt độ nào thì bình bị nổ.
Câu 37 : Trong một khu hội trợ người ta bơm một quả bóng có thể tích 200 lít ở nhiệt độ 27⁰C trên mặt đất. Sau đó bóng được thả bay lên đến độ cao mà ở đó áp suất khí quyển chỉ còn 0,8 lần áp suất khí quyển ở mặt đất và có nhiệt độ 17⁰C. Tính thể tích của quả bóng ở độ cao đó bỏ qua áp suất phụ gây ra bởi vỏ bóng.

Câu 38 : Một lượng khí H₂ đựng trong một bình có thể tích 2 lít ở áp suất 1,5atm, nhiệt độ là 27⁰C. Đun nóng khí đến nhiệt độ 127⁰C do bình hở nên một nửa lượng khí thoát ra ngoài. Tính áp suất khí trong bình
Câu 39 : Một bình bằng thép dung tích 50 lít chứa khí Hidrô ở áp suất 5MPa và nhiệt độ 37⁰C. Dùng bình này bơm được bao nhiêu bóng bay? Biết dung tích mỗi quả 10 lít; áp suất mỗi quả 1,05.10⁵Pa, nhiệt độ bóng bay 12⁰C
Câu 40 : Ở 27⁰C thể tích của một lượng khí là 6 lít. Thể tích của lượng khí đó ở nhiệt độ 127⁰C khi áp suất không đổi là bao nhiêu?
Câu 41 : Có 12g khí chiếm thể tích 4 lít ở 7⁰C. Sau khi nung nóng đẳng áp khối lượng riêng của khí là 1,2g/l. Tìm nhiệt độ khí sau khi nung.

Câu 42 : Một bình thủy tinh có dung tích $14 c m^{3}$ chứa không khí ở nhiệt độ $77^{o} C$ được nối với ống thủy tinh nằm ngang chứa đầy thủy ngân. Đầu kia của ống để hở. Làm lạnh không khí trong bình đến nhiệt độ $27^{o} C$ . Tính khối lượng thủy ngân đã chảy vào bình, dung tích của bình coi như không đổi, khối lượng riêng của thủy ngân là $13, 6 (k g / d m^{3})$
Câu 43 : Cho các đồ thị sau đây biểu diễn chu trình biến đổi trạng thái của các khối khí lý tưởng
Câu 44 : Hình bên là đồ thị biểu diễn sự biến đổi trạng thái của một lượng khí lí tưởng trong hệ tọa độ (V,T ). Hãy biểu diễn các quá
Câu 45 : Một bình có dung tích V = 10 lít chứa một lượng khí hiđrô bị nén ở áp suất p = 50atm và nhiệt độ 7⁰. Khi nung nóng bình, do bình hở nên có một phần khí thoát ra; phần khí còn lại có nhiệt độ 17⁰C và vẫn dưới áp suất như cũ. Tính khối lượng khí đã thoát ra.

Câu 46 : Trong một bình thể tích 10 lít chứa 20g hidro ở 27⁰C. Tính áp suất khí trong bình
Câu 47 : Người ta bơm khí ôxi vào một bình có thể tích 5000l. Sau nửa giờ bình chứa đầy khí ở nhiệt độ 24⁰C và áp suất 765mmHg. Xác định khối lượng khí bơm vào trong mỗi giây. Coi quá trình bơm khí diễn ra đều đặn
Câu 48 : Một bình chứa khí ở nhiệt độ 27⁰C và áp suất 40atm. Hỏi khi một nửa lượng khí thoát ra ngoài thì áp suất của nó còn lại trong bình là bao nhiêu? Biết nhiệt độ của bình khi đó là 12⁰C
Câu 49 : Một phòng có kích thước 8m x 5m x 4m. Ban đầu không khí trong phòng ở điều kiện tiêu chuẩn, sau đó nhiệt độ của không khí tăng lên tới 10⁰C trong khi áp suất là 78 cmHg. Tính thể tích của lượng khí đã thoát ra khỏi phòng ở điều kiện tiêu chuẩn và khối lượng không khí còn lại ở trong phòng. Khối lượng riêng của không khí ở điều kiện tiêu chuẩn là $ρ_{0} = 1, 293$ kg/m³

Câu 50 : Khối lượng không khí trong một phòng có thể tích V = 30m³ sẽ thay đổi đi bao nhiêu khi nhiệt độ trong phòng tăng từ 17⁰C đến 27⁰C. Cho biết áp suất khí quyển là p₀ = 1atm và khối lượng mol của không khí $μ$ =29g
Câu 51 : Làm thí nghiệm người ta thấy bình chứa 1kg khí nitơ bị nổ ở nhiệt độ 350⁰C. Tính khối lượng khí hiđrô có thể chứa trong bình cùng loại nếu nhiệt độ tối đa bị nổ là 50⁰C và hệ số an toàn là 5, nghĩa là áp suất tối đa chỉ bằng 1/5 áp suất gây nổ. Cho H = 1; N = 14; R = 8,31J/mol.K.