Giải bài 1 trang 52 Vật lí 12 Chân trời sáng tạo

09:12:2021/05/2024

Trong chương trình Vật Lí 12 chân trời sáng tạo, phương trình trạng thái khí lí tưởng là công cụ quan trọng để xác định các thông số trạng thái của một khối khí khi cả áp suất, thể tích và nhiệt độ đều thay đổi. Bài toán nén khí dưới đây là một ví dụ thực tế điển hình.

Bài 1 trang 52 Vật Lí 12 Chân trời sáng tạo:

Người ta nén 10 lít khí ở nhiệt độ 27 °C, áp suất 1 atm để thể tích của khí chỉ còn 4 lít. Vì nén nhanh nên khí bị nóng lên đến 60 °C. Áp suất khối khí sau khi nén là

A. 2,78 atm.

B. 2,25 atm.

C. 5,56 atm.

D. 1,13 atm.

Phân tích và Tóm tắt trạng thái

Trước khi tính toán, chúng ta cần liệt kê các thông số ở hai trạng thái và đổi đơn vị nhiệt độ sang Kelvin ($K$):

Trạng thái 1 (Trước khi nén):

  • Thể tích: $V_1 = 10$ lít.

  • Áp suất: $p_1 = 1$ atm.

  • Nhiệt độ: $T_1 = 27 + 273 = 300$ K.

Trạng thái 2 (Sau khi nén):

  • Thể tích: $V_2 = 4$ lít.

  • Nhiệt độ: $T_2 = 60 + 273 = 333$ K.

  • Áp suất: $p_2 = ?$ (atm).

Giải Bài 1 trang 52 Vật Lí 12 Chân trời sáng tạo:

Áp dụng phương trình trạng thái khí lí tưởng:

$\frac{p_1V_1}{T_1}=\frac{p_2V_2}{T_2}$

$\Rightarrow \frac{p_2}{p_1}=\frac{T_2V_1}{T_1V_2}$ $= \frac{(273+60).10}{(273+27).4}=2,775$

⇒ Đáp án A.

Những lưu ý quan trọng khi giải bài tập khí lí tưởng

  • Đổi đơn vị nhiệt độ: Đây là sai sót phổ biến nhất. Luôn phải đổi từ độ C sang Kelvin ($T = t + 273$) vì các định luật về khí chỉ đúng với thang nhiệt độ tuyệt đối.

  • Đơn vị của $V$$p$: Bạn không nhất thiết phải đổi $V$ sang $m^3$ hay $p$ sang Pascal, miễn là đơn vị ở hai vế phải đồng nhất với nhau.

  • Nén nhanh: Trong thực tế, việc nén nhanh khiến khí không kịp tỏa nhiệt ra môi trường, dẫn đến nhiệt độ khối khí tăng lên đáng kể (quá trình đoạn nhiệt).

 Xem thêm:

Bài 2 trang 52 Vật Lí 12 Chân trời sáng tạo: Sử dụng một cái bơm đế bơm không khí vào quả bóng đá có bán...

Bài 3 trang 52 Vật Lí 12 Chân trời sáng tạo: Giác hơi là một kĩ thuật chữa bệnh trong đông y để điều trị các bệnh...

Đánh giá & nhận xét

captcha
Tin liên quan