Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
Tiết Bài tập 26+27

Tiết Bài tập 26+27

Tải bản đầy đủ - 0trang

Bài 2: Khối lượng của nước m = ρV

Bài 2:Biết khối lượng của 1 mol nước µ = 18.10−3 kg và

Khối lượng của một phân tử nước : 1mol có N = 6, 02.1023 phân tử. Xác định số phân tử

A

µ



trong

200

cm3 nước. Khối lượng riêng của nước

m0 =

.

NA

là ρ = 1000 kg/m3.

Số phân tử nước phải tìm:

Giải

m

Khối lượng của nước = ρV

3

−4

23

m ρVN A 10 .2.10 .6, 02.10

n=

=

=

≈ 6, 7.1024 Khối lượng của một phân tử nước : m = µ .

−3

0

m0

µ

18.10

NA

phân tử

Số phân tử nước phải tìm:

Bài 3:Giải

m ρVN A 103.2.10−4.6,02.1023

n=

=

=

≈ 6, 7.1024 phân tử.

N

−3

m0

µ

18.10

Số mol khí : n =

(N là số phân tử

NA

Bài 3:Một lượng khí khối lượng 15kg chứa 5,64.1026

khí)

phân tử. Phân tử khí này gồm các nguyên tử hidro

m

và cacbon. Hãy xác định khối lượng của ngun tử

Mặt khác, n = . Do đó:

µ

cacbon và hidro trong khí này. Biết một mol khí có

23

N A = 6, 02.1023 phân tử.

m.N A 15.6, 02.10

−3

µ=

=

= 16, 01.10 kg/

Giải

N

5, 64.1026

N

mol (1)

Số mol khí : n =

(N là số phân tử khí)

Trong các khí có hiđrơ và cácbon thì CH4

NA

có:

m

Mặt khác, n = . Do đó:

µ = (12 + 4).10−3 kg/mol

µ

(2)

m.N A 15.6, 02.1023

Từ (2) và (1) ta thấy phù hợp.

µ=

=

= 16, 01.10−3 kg/mol (1)

26

N

5, 64.10

Vậy khí đã cho là CH 4 .

Trong các khí có hiđrơ và cácbon thì CH4 có:

Khối lượng của phân tử hợp chất là: mCH 4

µ = (12 + 4).10−3 kg/mol

(2)

m

Từ (2) và (1) ta thấy phù hợp.

=

N

Vậy khí đã cho là CH 4 .

Khối lượng của nguyên tử hidro là:

m

m

Khối lượng của phân tử hợp chất là: mCH 4 =

mCH 4 =

N

N

m

Khối lượng của nguyên tử hiđrôlà:

Khối lượng của nguyên tử hidro là: mCH 4 =

N

Khối

lượng

của

nguyên

tử

hiđrôlà:

4

4 m

mH 4 = mCH 4 = . ≈ 6, 64.10−27 kg.

4

4 m

16

16 N

mH 4 = mCH 4 = . ≈ 6, 64.10−27 kg.

16

16 N

Khối lượng của nguyên tử cacbon là:

Khối

lượng

của

nguyên

tử

cacbon là:

12

12 m

mC = mCH 4 = . ≈ 2.10−26 kg

12

12 m

16

16 N

mC = mCH 4 = . ≈ 2.10−26 kg.

16

16 N

Bài 4:Một lượng khí đựng trong một xi lanh có pittơng

chuyển động được. Các thơng số trạng thái của lượng khí

p2V2T1

= 420 K

Bài 4: T2 =

này

p1V1

là: 2 atm, 300K. Khi pit tong nén khí, áp suất của khí tăng

lên

tới 3,5 atm, thể tích giảm còn 12l. Xác định nhiệt độ của khí

nén.

Giải

pVT

T2 = 2 2 1 = 420 K

p1V1



Bài 5:



Bài 5:Một bóng thám khơng được chế tạo để có thể

68



p1V1 p2V2

=

T1

T2

⇒ V1 =



p2V2T1

p1T2



4



0, 03.  π .103 ÷.300

4

3



⇒ π R13 =

3

200.1

⇒ R1 ≈ 3,56m

Bài 6:

Thể tích của 1 kg khơng khí ở điều kiện chuẩn là:

m

1

V0 =

=

= 0, 78m3

ρ0 1, 29

Ở 00C và 101 kPa: po = 101 kPa

V0 = 0,78 m3

T0 = 273 K



tăng

bán kính lên tới 10m khi bay ở tầng khí quyển có áp

suất

0,03atm và nhiệt độ 200K. Hỏi bán kímh của bong

khi bơm,

biêt bóng được bơm khí ở áp suất 1 atm và nhiệt độ

300K ?

Giải

p1V1 p2V2

=

T1

T2

⇒ V1 =



p2V2T1

p1T2



4



0, 03.  π .103 ÷.300

4

3



⇒ π R13 =

3

200.1

⇒ R1 ≈ 3,56m



Ở 1000C và 200 kPa: p = 200 kPa

T = 373 K

V= ?

p0V0 pV

=

⇒ V = 0,54m3

Ta có:

T0

T

1

= 1,85kg / m3 .

Và ρ =

0,54



Bài 6:Tính khối lượng riêng của khơng khí ở nhiệt

độ

1000C và áp suất 2.10 5Pa. Biết khối lượng riêng

của

khơng khí ở 00C và 1,01.105 Pa là 1,29kg/m3.

Giải

Thể tích của 1 kg khơng khí ở điều kiện chuẩn là:

m

1

V0 =

=

= 0, 78m3

ρ0 1, 29

0

Ở 0 C và 101 kPa: po = 101 kPa

V0 = 0,78 m3

T0 = 273 K

Bài 7:

Ở 1000C và 200 kPa: p = 200 kPa

V0 ; 1889 lít.

T = 373 K

V= ?

Vì áp suất q lớn nên khí khơng thể coi là

p0V0 pV

khí lí tưởng. Do đó kết quả tìm được chỉ mang

=

⇒ V = 0,54m3

Ta

có:

tính gần đúng.

T0

T

1

= 1,85kg / m3 .

Và ρ =

0,54

Bài 7:Một bình cầu dung dịch 20l chứa oxi ở nhiệt

độ 160C và

áp suất 100atm. Tính thể tích của lượng khí này ở

điều kiện

chuẩn. Tạo sao kết quả tìm được chỉ là gần đúng?

Giải

V0 ; 1889 lít.

Vì áp suất q lớn nên khí khơng thể coi là

khí lí

Bài 8:

tưởng. Do đó kết quả tìm được chỉ mang tính gần

Lượng khí bơm vào trong mỗi giây: 3,3g.

đúng.

Sau t giây khối lượng khí trong bình là:

m = ρ∆Vt = ρV . Với ρ là khối lượng riêng của Bài 8:Người ta bơm khí oxi ở điều kiện chuẩn vào

một bình có

khí.

thể tích 5000l.



69



∆V là thể tích khí bơm vào sau mỗi giây.

Sau nữa giờ bình chứa đầy khí ở nhiệt độ 240C và

V là thể tích khí bơm vào áp suất 765mmHg. Xác định khối lượng khí bơm

vào sau mỗi

sau t giây.

giây. Coi quá trình bơm diễn ra một cách điều đặn.

pV p0V0

m

m

=

(1) với V =

và V0 =

Giải

T

T0

ρ0

ρ

thay V và V0 vào (1) ta được:

Lượng khí bơm vào trong mỗi giây: 3,3g.

pT0 ρ0

Sau t giây khối lượng khí trong bình là:

ρ=

p0T

m = ρ∆Vt = ρV . Với ρ là khối lượng riêng của khí

Lượng khí bơm vào sau mỗi giây là:

∆V là thể tích khí bơm vào sau mỗi giây.

V là thể tích khí bơm vào sau

t giây.

pV p0V0

m

m

=

(1) với V =

và V0 =

T

T0

ρ0

ρ

thay V và V0 vào (1) ta được:

pT0 ρ0

p0T

Lượng khí bơm vào sau mỗi giây là:



ρ=



Bài 9:Một phòng có kích thước 8m x 5m x 4m. Ban

đầu

khơng khí trong phòng ở điều kiện chuẩn, sau đó

nhiệt độ

3

Bài 9: ∆V = 1, 6m ; m’ = 204,84 kg

của khơng khí tăng lên tới 10oC, trong khi áp suất là

Lượng khơng khí trong phòng ở trạng thái ban 78 cmHg.

Tính thể tích của lượng khí đã ra khỏi phòng và khối

đầu (điều kiện chuẩn)

3

lượng

p0 = 76 cmHg ; V0 = 5.8.4 = 160 m ;

khơng khí còn lại trong phòng.

T0 = 273 K

Giải

∆V = 1, 6m ; m’ = 204,84 kg

3



Lượng khơng khí trong phòng ở trạng thái 2:

p2 = 78 cmHg ; V2 ; T2 = 283 K

Ta có:

Lượng khơng khí trong phòng ở trạng thái ban đầu

p0V0 p2V2

p0V0T2

(điều kiện chuẩn)

3

=

⇒ V2 =

≈ 161, 60m

p0 = 76 cmHg ; V0 = 5.8.4 = 160 m3 ; T0 = 273 K

T0

T2

T0 p2

Thể tích khơng khí thốt ra khỏi phòng:

Lượng khơng khí trong phòng ở trạng thái 2:

∆V = V2 − V0 = 161, 6 − 160 = 1, 6m3

p2 = 78 cmHg ; V2 ; T2 = 283 K

Thể tích khơng khí thốt ra khỏi phòng tính ở Ta có:

điều kiện chuẩn là:

p0V0 p2V2

pVT

76.160.283

=

⇒ V2 = 0 0 2 =

≈ 161, 60m3

p0 ∆V0 p2 ∆V

∆Vp2T0

3

=

⇒ ∆V0 =

≈ 1,58m

T0

T2

T0 p2

273.78

T0

T2

T2 p0

Thể tích khơng khí thốt ra khỏi phòng:

Khối lượng khơng khí còn lại trong phòng:

∆V = V2 − V0 = 161, 6 − 160 = 1, 6m3

'

m = m − ∆m = V0 ρ0 − ∆V0 ρ0 = ρ0 ( V0 − ∆V0 )

Thể tích khơng khí thốt ra khỏi phòng tính ở điều

m' ≈ 204,84kg

kiện

chuẩn là:



70



Bài 10: ∆T = 41, 4 K ; p ≈ 2,14atm .

Đối với phần khí bị nung nóng:

+ Trạng thái đầu: p1 ;V1 = lS ; T1

+ Trạng thái cuối: p 2 ;V2 = ( l + ∆l ) S ; T2

Đối với phần khí khơng bị nung nóng:

+ Trạng thái đầu: p1 ;V1 = lS ; T1

+ Trạng thái cuối: p 2' ;V2' = ( l − ∆l ) S ; T2' = T1

p1V1 p 2V2

p 2' V2'

=

=

Ta có:

T1

T2

T1



Bài 10:Một xi lanh có pittong cách nhiệt và nằm

ngang.

Pittong ở vị trí chia xi lanh thành hai phần bằng nhau,

chiều dài của mỗi phần là 30cm. Mỗi phần chứa một

lượng

khí như nhau ở nhiệt độ 17oC và áp suất 2 atm. Muốn

pittong

dịch chuyển 2cm thì phải đun nóng khí ở một phần

lên

thêm bao nhiêu ? Áp suất cuả khí pittong đã dịch

chuyển

là bao nhiêu.

∆T = 41, 4 K ; p ≈ 2,14atm .

T1



T2



l

l

Đối với phần khí bị nung nóng:

Giải



p1 ;V1 = lS ; T1

+

Trạng

thái

đầu:

(1)

p 2 ;V2 = ( l + ∆l ) S ; T2

+

Trạng

thái

cuối:

(2)

Đối với phần khí khơng bị nung nóng:

p1 ;V1 = lS ; T1

+

Trạng

thái

đầu:

(1)

+ Trạng thái cuối: p 2' ;V2' = ( l − ∆l ) S ; T2' = T1

(3)

p1V1 p 2V2

p 2' V2'

=

=

Ta có:

T1

T2

T1

Vì pittơng ở trạng thái cân bằng nên: p 2' = p 2 . Do

đó:

p2V2 p2V2'

p ( l + ∆l ) S p2 ( l − ∆l ) S

l + ∆l

=

⇒ 2

=

⇒ T2 =

T1

T2

T1

T2

T1

l − ∆l

Vậy phải đun nóng khí ở một bên lên them ∆T độ

l + ∆l

2∆l

2.0,02

∆T = T2 − T1 =

T1 − T1 =

T1 =

290 = 41,4 K

l − ∆l

l − ∆l

0,3 − 0,02

p1V1 p2V2

=



nên:

T1

T2

pVT

p lS ( T1 + ∆T )

p2 = 1 1 2 = 1

T1V2

T1 ( l + ∆l ) S

=



p1l ( T1 + ∆T ) 2.0,3( 290 + 41)

=

T1 ( l + ∆l )

290( 0,3 + 0,02 )



p2 ≈ 2,14atm

  



71



Tiết Bài tập 28



NỘI NĂNG SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG

I. MỤC TIÊU

- HS nắm được cơng thức tính nội năng, nhiệt lượng, phương trình cân bằng nhiệt và vận dụng giải các

dạng bài tập có liên quan .

- Rèn cho HS kĩ năng vận dụng giải BT

II. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC

1 / Phần lý thuyết :

∆U = A + Q

Độ biến thiên nội năng

Nhiệt lượng: Q = mc∆t

Phương trình cân bằng nhiệt

: Qtỏa = Qthu

2 / Phần giải các bài tập

Hoạt động của Giáo viên và Học sinh

Nội dung ghi bảng

• HS ghi nhận dạng bài tập, thảo luận nêu

Bài 1: BT 32.6 SBT

Giải :

cơ sở vận dụng .

Gọi m1, c1 lần lượt là khối lượng và nhiệt dung riêng

• Ghi bài tập, tóm tắt, phân tích, tiến hành

của kẽm.

giải

• Phân tích bài tốn, tìm mối liên hệ giữa c2 là nhiệt dung riêng của chì

Nhiệt lượng miếng hợp kim tỏa ra :

đại lượng đã cho và cần tìm

Q1 = [m1c1 + (0, 05 − m1 )c2 ](t1 − t )

• Tìm lời giải cho cụ thể bài

• Hs trình bày bài giải.

Nhiệt lượng nước và nhiệt lượng kế thu vào :

Q2 = mc∆t , + c, ∆t = (mc + c , )(t − t 2 )

Ap dụng phương trình cân bằng nhiệt :

Q1 = Q2

Phân tích những dữ kiện đề bài, đề xuất

⇔ [ m1c1 + (0, 05 − m1 )c2 ](t1 − t ]

hướng giải quyết bài tốn

HS thảo luận theo nhóm tìm hướng giải

= (mc + c , )(t − t2 )

theo gợi ý.

(mc + c , )(t − t2 ) − 0, 05c2 ∆t

Cả lớp theo dõi, nhận xét.

m1 =

∆t (c1 − c2 )

Nêu từng bước giải :

Viết phương trình thu và tỏa nhiệt lượng.

= 0, 045kg

Ap dụng phương trình cân bằng nhiệt.

m2 = 0, 05 − m1 = 0, 005kg

Giài và tìm m1, m2

Vậy khối lượng của kẽm là 0,045kg

Khối lượng của chì là 0,005kg

Bài 2: BT 32.9 SBT

Giải :

a)

Nhiệt lượng do sắt tỏa ra :

Q1 = m1c1 (t1 − t )

Nhiệt lượng do nước thu vào :

Q2 = m2 c2 (t − t2 )

Cả lớp theo dõi, nhận xét.

Ap dụng phương trình cân bằng nhiệt :

Nêu từng bước giải :

Q1 = Q2

Viết phương trình thu và tỏa nhiệt lượng.

⇔ m1c1 (t1 − t ) = m2c2 (t − t2 )

Ap dụng phương trình cân bằng nhiệt.

Giải tìm t trong hai trường hợp.

⇒ t ≈ 13460 C

b)

Nhiệt lượng do nhiệt lượng kế thu vào :

Q3 = m3c3 (t − t2 )

Ap dụng phương trình cân bằng nhiệt :

Q1 = Q2 + Q3

Tìm



∆t

t



m1c1 (t1 − t ) = ( m2c2 + m3c3 )(t − t2 )

⇒ t ≈ 14050 C

Sai số : ∆t = 1405 − 1346

72



Sai số tương đối :

∆t 1405 − 1346

=

= 4%

t

1405

Bài 3: Một cốc nhơm có khối lượng 120g chứa 400g

nước ở nhiệt độ 240C. Người ta thả vào cốc nước

một thìa đồng khối lượng 80g đang ở 1000C. Xác

định nhiệt độ của nước trong cốc khi có sự cân bằng

nhiệt. Bỏ qua các hao phí nhiệt ra bên ngồi. Nhiệt

dung riêng của nhơm là 880 J/kg.K, của đồng lă

J/kg.K, của nước là 4,19.103 J/kg.K. (ĐS:25,270C)

  



73



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tiết Bài tập 26+27

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×