Câu hỏi trang 42 Câu hỏiMở đầu
Để đưa thuốc từ lọ vào trong xilanh của ống tiêm, ban đầu nhân viên y tế đẩy pit- tông sát đầu trên của xilanh, sau đó đưa đầu kim tiêm (được gắn với ống tiêm) vào trong lọ thuốc. Khi kéo pit-tông, thuốc sẽ chảy vào trong xilanh (Hình 6.1). Quá trình lấy máu dùng trong xét nghiệm tại các cơ sở y tế cũng hoàn toàn tương tự. Ứng dụng trên dựa vào các định luật của chất khí. Vậy, đó là những định luật nào?
Dựa vào các định luật của chất khí
Ứng dụng trên dựa vào các định luật Boyle và Charles
Câu hỏi trang 43 Câu hỏi
1. Dự đoán mỗi liên hệ giữa áp suất và thể tích khi nén pit-tông xuông hoặc kéo pit-tông lên.
2. Tiến hành thí nghiệm theo các bước hướng dẫn, từ đó tính toán và kiểm tra biểu thức dự đoán, rút ra kết luận về mối liên hệ giữa p và V
Tiến hành thí nghiệm theo các bước hướng dẫn
1.
Nén pit-tông xuống: V giảm, p tăng.
Kéo pit-tông lên: V tăng, p giảm.
Mối liên hệ giữa p và V: tỉ lệ nghịch
2.Tích pV của khí luôn là một hằng số.
Mối liên hệ giữa p và V là tỉ lệ nghịch
Câu hỏi trang 44 Câu hỏi
1. Từ số liệu Bảng 6.1, vẽ đồ thị biểu diễn mối liên hệ giữa p và V trong hệ toa độ p - V và p - \(\frac{1}{V}\). Nhận xét về dạng đồ thị.
2. Từ Hình 6.4, chứng minh rằng: T2 > T1
1.
- Đồ thị là một đường cong hypebol.
- Khi V tăng, p giảm và ngược lại.
- Tích số pV của các điểm trên đường cong xấp xỉ bằng hằng số.
2.
Hình trên cho thấy p1 < p2 vì quá trình chuyển từ trạng thái 1 sang trạng thái 2 là đẳng tích nên T1 < T2
Câu hỏi trang 45 Luyện tập
Nén đẳng nhiệt một khối khí từ thể tích ban đầu 9 lít xuống còn 4 lít. Áp suất của khối khí sau khi nén tăng hay giảm bao nhiêu lần?
Vận dụng định luật Boyle
\({p_1}{V_1} = {p_2}{V_2} \Rightarrow \frac{{{p_2}}}{{{p_1}}} = \frac{{{V_1}}}{{{V_2}}} = \frac{9}{4} = 2,25\)
Áp suất của khối khí sau khi nén tăng 2,25 lần
Câu hỏi trang 45 Vận dụng
Dựa vào định luật Boyle, giải thích tại sao có thể rút thuốc (thể lỏng) từ trong lọ thuốc vào xilanh của ống tiêm khi nhân viên y tế kéo pit-tông như Hình 6.1.
Vận dụng định luật Boyle
- Ban đầu:
+ Thể tích khí trong xilanh (V₁) lớn.
+ Áp suất khí trong xilanh (p₁) bằng áp suất khí quyển (p₀).
- Khi kéo pit-tông:
+ Thể tích khí trong xilanh (V₂) giảm.
+ Theo định luật Boyle, áp suất khí trong xilanh (p₂) tăng.
+ Vì p₂ > p₀, áp suất khí trong xilanh lớn hơn áp suất khí quyển.
- Kết quả:
+ Thuốc (thể lỏng) bị đẩy từ lọ thuốc vào xilanh do chênh lệch áp suất.
+ Chênh lệch áp suất = p₂ - p₀
Câu hỏi trang 45 Câu hỏi
Tiến hành thí nghiệm theo các bước hướng dẫn, thu thập số liệu T, V trong các lần đo. Từ đó:
- Vẽ đồ thị V theo T trong hệ trục toạ độ V - T, nhận xét dạng đồ thị.
- Rút ra mối liên hệ giữa V và T trong quá trình biến đổi đẳng áp.
Advertisements (Quảng cáo)
Tiến hành thí nghiệm theo các bước hướng dẫn
-
+ Đồ thị là một đường thẳng tỉ lệ thuận.
+ Khi T tăng, V tăng và ngược lại.
- Mối liên hệ giữa V và T:
+ V và T tỉ lệ thuận với nhau.
+ Tăng T, V tăng.
+ Giảm T, V giảm.
+ Tỉ số V/T luôn không đổi.
Câu hỏi trang 47 Luyện tập
Dựa vào thuyết động học phân tử chất khí, hãy giải thích vì sao đường đẳng áp p2 lại ở trên đường đẳng áp p1 trong hình 6.7
Dựa vào thuyết động học phân tử chất khí
- Nhiệt độ của hai đường đẳng áp là như nhau.
- Theo định luật Charles, V₂ > V₁ (V₂ và V₁ là thể tích tương ứng với p₂ và p₁).
- Do V₂ > V₁, mật độ phân tử trong trường hợp p₂ cao hơn.
- Với cùng nhiệt độ, mật độ phân tử cao hơn dẫn đến số lần va chạm và lực tổng hợp do va chạm lớn hơn.
Câu hỏi trang 47 Câu hỏi
Cho một khối khí dẫn nở đẳng áp từ nhiệt độ t1 = 32 °C đến nhiệt độ t2 = 117 °C, thể tích khối khí tăng thêm 1,7 lít. Xác định thể tích khối khí trước và sau khi dãn nở.
Vận dụng định luật Charles
\[\frac{{{V_1}}}{{{T_1}}} = \frac{{{V_2}}}{{{T_2}}} \Rightarrow {V_1} = {T_1}\frac{{{V_2}}}{{{T_2}}} = (32 + 273).\frac{{1,7}}{{117 + 273}} = 1,33l\]
Bài tập Bài 1
Hình nào dưới đây mô tả quá trình đẳng áp của một khối lượng khí xác định?
Đẳng áp thì p không đổi
Đáp án D
Bài tập Bài 2
Một khối khí xác định dãn nở đẳng nhiệt từ thể tích ban đầu 5 lít đến 12 lít thì áp suất khối khí đã giảm một lượng 80 kPa. Áp suất ban đầu của khối khí bằng bao nhiêu?
Áp dụng định luật Boyle
\[{p_1}{V_1} = {p_2}{V_2} \Rightarrow {p_1} = \frac{{{p_2}{V_2}}}{{{V_1}}} = \frac{{\left( {{p_1} - 80000} \right)12}}{5} \Rightarrow {p_1}\]
Bài tập Bài 3
Một mô hình áp kế khí (Hình 6P.1) gồm một bình cầu thủy tinh có thể tích 270 cm3 gắn với một ống nhỏ AB nằm ngang có tiết diện 0,1 cm2. Trong ống có một giọt thủy ngân. Ở 0 °C giọt thủy ngân cách A 30 cm. Tính khoảng di chuyển của giọt thủy ngân khi hơ nóng bình cầu đến 10 °C. Coi thể tích bình là không đổi.
Áp dụng định luật Boyle và Charles
Ta có:
Trạng thái 1: \[\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{{T_1} = 273K}\\{{V_1} = 270 + 0,1.30 = 273c{m^3}}\end{array}} \right.\]
Trạng thái 2: \[\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{{T_2} = 10 + 273 = 283K}\\{{V_2} = ?}\end{array}} \right.\]
=> \(\begin{array}{l}\frac{{{V_1}}}{{{T_1}}} = \frac{{{V_2}}}{{{T_2}}} \leftrightarrow \frac{{273}}{{273}} = \frac{{{V_2}}}{{283}}\\ \to {V_2} = 283c{m^3} = 273 + l{\rm{s}}\\ \to l = \frac{{283 - 273}}{{0,1}} = 100cm\end{array}\)
Bài tập Bài 4
Vào những ngày trời nắng nóng, nhiệt độ không khí ngoài sân là 42 °C, trong khi nhiệt độ không khí trong nhà là 27 °C. Xem áp suất không khí trong nhà và ngoài sân là như nhau. Khối lượng riêng của không khí trong nhà lớn hơn khối lượng riêng của không khí ngoài sân bao nhiêu lần?
Vận dụng phương trình khí lí tưởng
\[\begin{array}{l}\frac{{{P_1}.{V_1}}}{{{T_1}}} = \frac{{{P_2}.{V_2}}}{{{T_2}}}\\ \Rightarrow \frac{{{V_1}}}{{{T_1}}} = \frac{{{V_2}}}{{{T_2}}} \Rightarrow \frac{{{V_1}}}{{{V_2}}} = \frac{{{T_1}}}{{{T_2}}} \Rightarrow \frac{{{V_1}}}{{{V_2}}} = \frac{{300}}{{315}}\end{array}\]
Mà D = m/V
\( \Rightarrow \frac{{{D_1}}}{{{D_2}}} = \frac{{{V_2}}}{{{V_1}}} = \frac{{315}}{{300}} = 1,05\)lần