Giải Vật Lí 12 trang 49 Cánh diều

Với Giải Vật Lí 12 trang 49 trong Bài tập chủ đề 2 Vật Lí 12 Cánh diều hay nhất, chi tiết sẽ giúp học sinh dễ dàng trả lời các câu hỏi & làm bài tập Vật Lí 12 trang 49.

Giải Vật Lí 12 trang 49 Cánh diều

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 trong bình còn 42 dm³ sao cho nhiệt độ không đổi.

a) Tính áp suất của khí sau khi nén.

b) Nếu nén thật nhanh thì sẽ ảnh hưởng như thế nào đến nhiệt độ và áp suất của khí?

Lời giải:

a) Áp dụng quá trình đẳng nhiệt: $p_1{V}_1=p_2{V}_2\Rightarrow 1.140=p_2.42\Rightarrow p_2=3,3atm$

b) Nếu nén nhanh thì sẽ sinh ra ma sát, nhiệt độ khối khí sẽ bị thay đổi, áp suất thay đổi theo.

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 được giải phóng bởi một cây thuỷ sinh ở độ sâu 2,50 m. Tính thể tích của bong bóng khi đến mặt nước. Nêu rõ các gần đúng đã áp dụng khi tính.

Lời giải:

Áp suất bong bóng ở độ sâu 2,5 m: $p_1=p_0+\rho gh={1.10}^5+1000.9,8.2,5=124500Pa$

Áp dụng quá trình đẳng nhiệt:

$p_1{V}_1=p_2{V}_2\Rightarrow 124500.0,42={10}^5.V_2\Rightarrow V_2=0,5229c{m}^3$

Các gần đúng đã áp dụng là coi nhiệt độ trong quá trình trên là không đổi.

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. Tính:

a) Số mol CO₂ trong bình.

b) Khối lượng CO₂ trong bình.

Lời giải:

Nhiệt độ phòng khoảng 20 ^oC

a) Áp dụng phương trình trạng thái:

$pV=nRT\Rightarrow 4,{8.10}^5{\mathrm{.40.10}}^{-3}=n.8,31.(20+273)\Rightarrow n=7,9mol$

b) Khối lượng CO₂ trong bình: $m=nM=7,9.44=347,6g$

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.

a) Tính động năng tịnh tiến trung bình của các nguyên tử Ne ở 27 °C và 243 °C.

b) So sánh áp suất gây ra bởi các phân tử Ne trong xilanh ở hai nhiệt độ này.

Lời giải:

a) Động năng tịnh tiến trung bình ở 27 °C là:

${\text{W}}_d=\frac{3}{2}.\frac{R}{N_A}T=\frac{3}{2}.\frac{8,31}{6,{02.10}^{23}}.(27+273)=6,{21.10}^{-21}J$

Động năng tịnh tiến trung bình ở 243 °C là:

${\text{W}}_d=\frac{3}{2}.\frac{R}{N_A}T=\frac{3}{2}.\frac{8,31}{6,{02.10}^{23}}.(243+273)=1,{06.10}^{-20}J$

b) Vì n và V không đổi, áp suất tỉ lệ thuận với động năng nên áp suất gây ra bởi các nguyên tử Ne trong xilanh ở 243 °C cao hơn áp suất ở 27 °C.

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

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

a) nhiệt độ của không khí tăng lên.

b) xét hai vị trí chênh lệch độ cao nhưng nhiệt độ không đổi.

Lời giải:

a) Ta có $m\overline{v^2}=\frac{3RT}{N_A}$, nên bình phương tốc độ phụ thuộc vào nhiệt độ.

Khi nhiệt độ của không khí tăng lên: Giá trị trung bình của bình phương tốc độ tăng lên.

b) Khi xét hai vị trí chênh lệch độ cao nhưng nhiệt độ không đổi: Giá trị trung bình của bình phương tốc độ không thay đổi.

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

• Giải Vật Lí 12 trang 48
• Giải Vật Lí 12 trang 50

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)

---