Một chiếc xe tải vượt qua sa mạc Sahara. Chuyến đi bắt đầu vào sáng sớm

Giải Vật Lí 12 Bài tập chủ đề 2 - Cánh diều

Bài 8 trang 49 Vật Lí 12: Một chiếc xe tải vượt qua sa mạc Sahara. Chuyến đi bắt đầu vào sáng sớm khi nhiệt độ là 3,0 °C. Thể tích khí chứa trong mỗi lốp xe là 1,50 m³ và áp suất trong các lốp xe là 3,42.10⁵ Pa. Coi khí trong lốp xe có nhiệt độ như ngoài trời.

a) Giải thích vì sao các phân tử khí trong lốp xe gây ra áp suất lên thành lốp.

b) Tính số mol khí trong mỗi lốp xe.

c) Đến giữa trưa, nhiệt độ tăng lên đến 42 ^oC.

i. Tính áp suất trong lốp ở nhiệt độ mới này. Cho rằng khí trong lốp không thoát ra ngoài và thể tích lốp không thay đổi.

ii. Tính độ tăng động năng tịnh tiến trung bình của một phân tử không khí do sự gia tăng nhiệt độ này.

Lời giải:

a) Các phân tử khí trong lốp xe chuyển động nhiệt va chạm với thành bên trong của lốp nên khí gây ra áp suất lên thành lốp.

b) Số mol khí trong mỗi lốp xe:

$pV=nRT\Rightarrow 3,{42.10}^5.1,5=n.8,31.(3+273)\Rightarrow n=223,7mol$

c) Đến giữa trưa, nhiệt độ tăng lên đến 42 ^oC.

i. Áp dụng quá trình đẳng tích:

$\frac{p_1}{T_1}=\frac{p_2}{T_2}\Rightarrow \frac{3,{42.10}^5}{3+273}=\frac{p_2}{42+273}\Rightarrow p_2=3,{9.10}^{5}Pa$

ii. Động năng ở nhiệt độ 3 ^oC: ${\text{W}}_{d_1}=\frac{3}{2}.\frac{R}{N_A}T=\frac{3}{2}.\frac{8,31}{6,{02.10}^{23}}.(3+273)=5,{71.10}^{-21}J$

Động năng ở nhiệt độ 42 ^oC: ${\text{W}}_{d_2}=\frac{3}{2}.\frac{R}{N_A}T=\frac{3}{2}.\frac{8,31}{6,{02.10}^{23}}.(42+273)=6,{52.10}^{-21}J$

Độ tăng động năng: $\Delta {\text{W}}_d={\text{W}}_{d_2}-{\text{W}}_{d_1}=0,{81.10}^{-21}J$

Lời giải bài tập Vật lí 12 Bài tập chủ đề 2 hay khác:

• Bài 1 trang 48 Vật Lí 12: Vì sao nói chuyển động Brown là bằng chứng cho sự tồn tại của các phân tử?....

• Bài 2 trang 48 Vật Lí 12: Hệ thức nào sau đây diễn tả đúng định luật Boyle?....

• Bài 3 trang 48 Vật Lí 12: Từ phương trình trạng thái của khí lí tưởng, có thể suy ra mối liên hệ nào giữa áp suất và nhiệt độ của một lượng khí trong quá trình biến đổi mà thể tích được giữ không đổi?....

• Bài 4 trang 49 Vật Lí 12: Một bình chứa 140 dm³ khi nitrogen (N₂) ở nhiệt độ 20 ^oC và áp suất 1 atm. Nén thật chậm để thể tích của khí N₂...

• Bài 5 trang 49 Vật Lí 12: Áp suất khí quyển là 1,00.10⁵ Pa tương đương với áp suất của một cột nước có độ cao 10,0 m. Một bong bóng chứa oxygen (O₂) có thể tích 0,42 cm³...

• Bài 6 trang 49 Vật Lí 12: Một bình chứa 40,0 dm³ carbon dioxide (CO₂) có áp suất 4,8.10⁵ Pa ở nhiệt độ phòng. Biết khối lượng mol của CO₂ là 44 g/mol....

• Bài 7 trang 49 Vật Lí 12: Một mẫu khí neon (Ne) được chứa trong một xilanh ở 27 ^oC. Nhiệt độ của mẫu này tăng lên đến 243 ^oC.....

• Bài 9 trang 49 Vật Lí 12: Hãy cho biết sự thay đổi giá trị trung bình của bình phương tốc độ của các phân tử không khí khi ....

• Bài 10 trang 50 Vật Lí 12: Một bình chứa 500,0 g helium (He) ở áp suất 5,0.10⁵ Pa và nhiệt độ 27 ^oC. Cho rằng khí He trong bình là một khí lí tưởng...

• Bài 11 trang 50 Vật Lí 12: Một khinh khí cầu có khoang chứa và hành khách với tổng khối lượng là 450 kg. Phần khí cầu chứa 3,00.10³ m³ không khí. Lấy g = 9,81 m/s².....

Xem thêm lời giải bài tập Vật Lí lớp 12 Cánh diều hay, chi tiết khác:

• Vật Lí 12 Bài 1: Từ trường

• Vật Lí 12 Bài 2: Lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn mang dòng điện. Cảm ứng từ

• Vật Lí 12 Bài 3: Cảm ứng điện từ

• Vật Lí 12 Bài 4: Đại cương về dòng điện xoay chiều

• Vật Lí 12 Bài tập chủ đề 3

Xem thêm các tài liệu học tốt lớp 12 hay khác:

• Giải sgk Vật Lí 12 Cánh diều
• Giải Chuyên đề Vật Lí 12 Cánh diều
• Giải SBT Vật Lí 12 Cánh diều
• Giải lớp 12 Cánh diều (các môn học)
• Giải lớp 12 Kết nối tri thức (các môn học)
• Giải lớp 12 Chân trời sáng tạo (các môn học)

---