Công thức phương trình trạng thái khí lí tưởng lớp 12 (hay, chi tiết)
Bài viết Công thức phương trình trạng thái khí lí tưởng lớp 12 trình bày đầy đủ công thức, ví dụ minh họa có lời giải chi tiết và các bài tập tự luyện giúp học sinh nắm vững kiến thức trọng tâm về Công thức phương trình trạng thái khí lí tưởng từ đó học tốt môn Vật Lí 12.
Công thức phương trình trạng thái khí lí tưởng lớp 12 (hay, chi tiết)
1. Công thức phương trình trạng thái khí lí tưởng
Quá trình chuyển trạng thái không phụ thuộc cách chuyển trạng thái mà chỉ phụ thuộc trạng thái đầu và trạng thái cuối.
Mở rộng: quá trình đẳng tích
2. Ví dụ minh họa công thức phương trình trạng thái khí lí tưởng
Ví dụ 1: Trong xi lanh của một động cơ đốt trong hỗn hợp khí ở áp suất 1 at, nhiệt độ 47 °C, có thể tích 40 dm3. Nén hỗn hợp khí đến thể tích 5 dm3, áp suất 15 at. Tính nhiệt độ của khí sau khi nén.
Hướng dẫn:
• Trạng thái đầu:
• Trạng thái cuối: ?
Ta có: hay
Ví dụ 2: Trước khi nén, hỗn hợp khí trong xilanh của một động cơ có áp suất 0,8 at; nhiệt độ 50 °C. Sau khi nén, thể tích giảm 5 lần, áp suất là 8 at. Tìm nhiệt độ khí sau khi nén.
Hướng dẫn:
• Trạng thái đầu: at;
• Trạng thái cuối: at; ?
Ta có: hay
3. Bài tập tự luyện công thức phương trình trạng thái khí lí tưởng
Câu 1. Trong hiện tượng nào sau đây cả ba thông số trạng thái của một lượng khí đều thay đổi?
A. Không khí bị đun nóng trong một bình kín.
B. Không khí bên trong quả bóng bàn bị bẹp được nhúng vào nước phồng lên như cũ.
C. Không khí trong một quả bóng bay bị em bé bóp bẹp.
D. Cả ba hiện tượng trên.
Hướng dẫn:
Đáp án đúng là B
A – đẳng tích
C – đẳng nhiệt
Câu 2: Một chiếc lốp ô tô chứa không khí ở áp suất 5 atm, nhiệt độ 27 °C. Khi xe chạy, nhiệt độ của khí trong lốp tăng lên đến 54 °C, coi thể tích lốp xe không thay đổi, áp suất không khí trong lốp khi đó là
A. 10 atm.
B. 5,45 atm.
C. 4,55 atm.
D. 10,45 atm.
Hướng dẫn:
Đáp án đúng là B
Ta có:
Câu 3: Khối khí trong xilanh của một động cơ nhiệt có áp suất là 0,8.105 Pa và nhiệt độ là 50 °C. Sau khi bị nén, thể tích của khí giảm 5 lần còn áp suất tăng lên đến 7.105 Pa. Nhiệt độ của khí ở cuối quá trình nén xấp xỉ giá trị nào sau đây?
A. 292 °C.
B. 565 °C.
C. 292 K.
D. 87,5 °C.
Hướng dẫn:
Đáp án đúng là A
Ta có:
Câu 4: Xét một động cơ xăng 4 kì của ô tô. Trong quá trình pit-tông nén hỗn hợp khí (gọi là kì nén), nhiệt độ khí tăng từ 43 °C đến 300 °C, thể tích của khí giảm từ 1,8 lít đến 0,2 lít. Áp suất của khí lúc bắt đầu nén là 90 kPa. Coi hỗn hợp khí như chất khí thuần nhất và tuân theo các định luật chất khí, áp suất hỗn hợp khí ở cuối kì nén là
A. 0,45.106 Pa.
B. 1,47.106 Pa.
C. 1,81.104 Pa.
D. 2,4.106 Pa.
Hướng dẫn:
Đáp án đúng là B
Ta có:
Câu 5: Một săm xe máy được bơm căng không khí ở nhiệt độ 22 °C và áp suất 2 atm. Nếu để xe ngoài trời nắng và nhiệt độ của khí trong săm xe tăng đến 50 °C thì săm xe có bị nổ không? Coi sự tăng thể tích của săm xe là không đáng kể và săm xe chỉ chịu được áp suất tối đa là 2,5 atm.
Hướng dẫn:
Ta có: atm < 2, 5 atm. Săm xe không bị nổ.
Câu 6. Xác định khối lượng riêng của không khí trên đỉnh Fansipan cao 3 140 m trong dãy Hoàng Liên Sơn, biết mỗi khi lên cao 10 m thì áp suất khí quyển giảm 1 mmHg và nhiệt độ trên đỉnh núi này là 2 °C. Biết khối lượng riêng ở điều kiện chuẩn (0 °C và 760 mmHg) của khí quyển là 1,29 kg/m3.
Hướng dẫn:
Trạng thái của không khí ở điều kiện tiêu chuẩn:
p0 = 760 mmHg
T0 = 273 K
Trạng thái không khí trên đỉnh Fansipan:
p = 760 – 3140:10 = 446 mmHg
T = 275 K
Áp dụng phương trình trạng thái của một lượng khí không đổi cho hai trạng thái trên sẽ tính được: trên đỉnh Fansipan.
Câu 7. Một bình chứa oxygen ở điều kiện bảo quản 20,0 °C thì có áp suất 5,0 atm. Nếu nhiệt độ phòng bảo quản tăng lên 40,0 °C thì áp suất của bình là ...... atm.
Hướng dẫn:
Câu 8. Một bình chứa khí có vách ngăn di chuyển được. Khi dịch vách ngăn để bình có thể tích 15,0 lít ở nhiệt độ 27,0 °C thì áp suất khí trong bình là 1,50 atm. Tiếp tục dịch chuyển vách ngăn để nén khí đến thể tích 12,0 lít thì áp suất khí trong bình là 3,00 atm. Nhiệt độ của khí trong bình lúc này là ...... °C.
Hướng dẫn:
Câu 9. Để mở nút chai bị kẹt, một người dùng cách hơ nóng khí trong chai. Biết rằng khí trong chai lúc chưa hơ nóng thì có áp suất bằng áp suất khí quyển 1,0.105 Pa và có nhiệt độ là 7 °C. Để làm nút bật ra cần có chênh lệch áp suất giữa khí trong chai và bên ngoài là 0,6.105 Pa. Người này cần làm khí trong chai nóng đến nhiệt độ ít nhất bằng bao nhiêu để nút chai bật ra?
Hướng dẫn:
Xét quá trình đẳng tích cho khí trong chai thì nhiệt độ cần làm nóng khí trong chai để nút chai bật ra: .
Câu 10. Bóng thám không là một thiết bị thường dùng trong ngành khí tượng để hỗ trợ thu thập các thông số của các tầng khí quyển. Một bóng thám không ở dưới mặt đất được bơm khí ở áp suất 1,00 atm và nhiệt độ 27 °C. Để bóng này khi lên đến tầng khí quyển có áp suất 0,04 atm và nhiệt độ – 50 °C vẫn không phình quá 5,00.102 m3 thì thể tích bóng khi được bơm ở mặt đất tối đa là bao nhiêu?
Hướng dẫn:
Áp dụng phương trình trạng thái khí lí tưởng cho khí trong bóng thám không:
Xem thêm các bài viết về công thức Vật Lí 12 sách mới hay, chi tiết khác:
Tủ sách VIETJACK shopee lớp 6-8 (2025):
Đã có app VietJack trên điện thoại, giải bài tập SGK, SBT Soạn văn, Văn mẫu, Thi online, Bài giảng....miễn phí. Tải ngay ứng dụng trên Android và iOS.
Theo dõi chúng tôi miễn phí trên mạng xã hội facebook và youtube:Loạt bài 500 Công thức, Định Lí, Định nghĩa Toán, Vật Lí, Hóa học, Sinh học được biên soạn bám sát nội dung chương trình học các cấp.
Nếu thấy hay, hãy động viên và chia sẻ nhé! Các bình luận không phù hợp với nội quy bình luận trang web sẽ bị cấm bình luận vĩnh viễn.
- Đề thi lớp 1 (các môn học)
- Đề thi lớp 2 (các môn học)
- Đề thi lớp 3 (các môn học)
- Đề thi lớp 4 (các môn học)
- Đề thi lớp 5 (các môn học)
- Đề thi lớp 6 (các môn học)
- Đề thi lớp 7 (các môn học)
- Đề thi lớp 8 (các môn học)
- Đề thi lớp 9 (các môn học)
- Đề thi lớp 10 (các môn học)
- Đề thi lớp 11 (các môn học)
- Đề thi lớp 12 (các môn học)
- Giáo án lớp 1 (các môn học)
- Giáo án lớp 2 (các môn học)
- Giáo án lớp 3 (các môn học)
- Giáo án lớp 4 (các môn học)
- Giáo án lớp 5 (các môn học)
- Giáo án lớp 6 (các môn học)
- Giáo án lớp 7 (các môn học)
- Giáo án lớp 8 (các môn học)
- Giáo án lớp 9 (các môn học)
- Giáo án lớp 10 (các môn học)
- Giáo án lớp 11 (các môn học)
- Giáo án lớp 12 (các môn học)