19 câu hỏi trắc nghiệm thuộc 19 câu trắc nghiệm Quá trình đẳng nhiệt - Định luật Bôi-lơ - Ma-ri-ốt cực hay có đáp án

Câu 1:

Khi nén khí đẳng nhiệt thì số phân tử trong một đơn vị thể tích

A. tăng tỉ lệ thuận với áp suất

B. không đổi

C. tăng tỉ lệ với bình phương áp suất

D. giảm tỉ lệ nghịch với áp suất

Xem đáp án

Chọn A

Câu 2:

Phát biểu nào sau đây là không đúng khi nói về quá trình đẳng nhiệt của một lượng khí xác định?

A. Áp suất tỉ lệ nghịch với thể tích.

B. Tích của áp suất và thể tích là một hằng số.

C. Trên giản đồ p – V, đồ thị là một đường hypebol.

D. Áp suất tỉ lệ với thể tích.

Xem đáp án

Chọn D.

Quá trình đẳng nhiệt: là quá trình biến đổi trạng thái khi nhiệt độ không đổi.

Nội dung định luật: ở nhiệt độ không đổi (quá trình đẳng nhiệt) tích của áp suất và thể tích của một lượng khí xác định là một hằng số.

p.V = const (ở nhiệt độ không đổi) do đó áp suất tỉ lệ nghịch với thể tích.

Câu 3:

Hệ thức đúng của định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt là:

A. $p_{1} V_{2} = p_{2} V_{1}$ .

B. p.V = const.

C. $\frac{p}{V} = c o n s t$ .

D. $\frac{V}{p} = c o n s t$ .

Xem đáp án

Chọn B.

Định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt: ở nhiệt độ không đổi (quá trình đẳng nhiệt) tích của áp suất và thể tích của một lượng khí xác định là một hằng số.

* Công thức: $p_{1} V_{1} = p_{2} V_{2}$ hay p.V = const (ở nhiệt độ không đổi)

Câu 4:

Hệ thức không phải của định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt là:

A. $p ~ \frac{1}{V}$ .

B. $V ~ \frac{1}{p}$ .

C. $V ~ p$ .

D. $p_{1} V_{1} = p_{2} V_{2}$ .

Xem đáp án

Chọn C.

Định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt: p.V = const (ở nhiệt độ không đổi) do đó áp suất tỉ lệ nghịch với thể tích.

Câu 5:

Một xilanh chứa 150 $c m^{3}$ khí ở $2 . 10^{5}$ pa Pít-tông nén khí trong xilanh xuống còn 75 $c m^{3}$ . Nếu coi nhiệt độ không đổi thì áp suất trong xilanh bằng

A. $2 . 10^{5}$ Pa

B. $4 . 10^{5}$ Pa

C. $3 . 10^{5}$ Pa

D. $5 . 10^{5}$ Pa

Xem đáp án

Chọn B

Do đó $p_{2} = \frac{p_{1} . V_{1}}{V_{2}} = \frac{{2.10}^{5} .150}{75} = {4.10}^{5} (P a)$

Câu 6:

Một bọt khí ở đáy hồ sâu 7,5 m nổi lên trên mặt nước. Giả sử nhiệt độ ở đáy hồ và mặt hồ là như nhau. Cho biết áp suất khí quyển $p_{0}$ = 75 cmHg, và khối lượng riêng của thủy ngân là $1, 36 . 10^{4} k g / m^{3}$ , khối lượng riêng của nước là 1000 kg/m³. Thể tích bọt khí đã tăng lên

A. 1,74 lần.

B. 3,47 lần.

C. 1,50 lần.

D. 2 lần.

Xem đáp án

Chọn A.

Gọi thể tích và áp suất của bọt khí ở đáy hồ và mặt hồ lần lượt là $p_{1}$ , $V_{1}$ và $p_{2}$ , $V_{2}$ , ta có:

p₂ = p₀ = 75 cmHg = 75.10^-2.1,36.10⁴.10 = 102000 Pa.

p₁ = p₀ + 10.h.1000 = 177000 Pa.

Áp dụng định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt: p₁V₁ = p₂V₂

$\Rightarrow \frac{V_{2}}{V_{1}} = \frac{p_{1}}{p_{2}} = \frac{177000}{102000} \approx 1, 74$ lần.

Câu 7:

Một khối lượng khí lí tưởng xác định có áp suất 2 atm được làm tăng áp suất lên đến 8 atm ở nhiệt độ không đổi thì thể tích biến đổi một lượng là 3 lít. Thể tích ban đầu của khối là

A. 4 lít

B. 8 lít

C. 12 lít

D. 16 lít

Xem đáp án

Chọn A.

Câu 8:

Nếu áp suất của một lượng khí lí tưởng xác định tăng $1, 5 . 10^{5}$ Pa thì thể tích biến đổi 3 lít. Nếu áp suất của lượng khí đó tăng $3 . 10^{5}$ Pa thì thể tích biến đổi 5 lít. Biết nhiệt độ không đổi, áp suất và thể tích ban đầu của khí là

A. $3 . 10^{5}$ Pa, 9 lít

B. $6 . 10^{5}$ Pa, 15 lít

C. $6 . 10^{5}$ Pa, 9 lít

D. $3 . 10^{5}$ Pa, 12 lít

Xem đáp án

Chọn B.

Vì quá trình biến đổi là đẳng nhiệt nên ta có:

Từ (1) và (2), ta tìm được p0 = $6 . 10^{5}$ Pa; V0 = 15 lít

Câu 9:

Một quả bóng đá có dung tích 2,5 lít. Người ta bơm không khí ở áp suất $10^{5}$ Pa vào bóng. Mỗi lần bơm được 125 $c m^{3}$ không khí. Biết trước khi bơm, trong bóng có không khí ở áp suất $10^{5}$ Pa và nhiệt độ không đổi trong thời gian bơm. Áp suất không khí trong quả bóng sau 20 lần bơm bằng

A. 5. $10^{5}$ Pa.

B. 2,5. $10^{5}$ Pa.

C. 2. $10^{5}$ Pa.

D. 7,5. $10^{5}$ Pa.

Xem đáp án

Chọn C.

Thể tích không khí trước khi bơm vào bóng:

V₁ = 20.0,125 + 2,5 = 5 lít.

Sau khi bơm vào bóng có thể tích là: V₂ = 2,5 lít.

Do nhiệt độ không đổi ta có:

Câu 10:

Biết ở điều kiện tiêu chuẩn, khối lượng riêng của ôxi là $1, 43 kg / m^{3}$ . Khối lượng khí ôxi đựng trong một bình kín có thể tích 15 lít dưới áp suất 150 atm ở nhiệt độ $0^{o} C$ bằng

A. 3,22 kg.

B. 214,5 kg.

C. 7,5 kg.

D. 2,25 kg.

Xem đáp án

Chọn A.

Ở điều kiện tiêu chuẩn (1 atm, $0^{o} C$ ), khối lượng riêng của ôxi là: $p_{0} = m / V_{0}$

Ở điều kiện 150 atm, $0^{o} C$ , khối lượng riêng của ôxi là: ρ = m/V.

Do đó: m = $p_{0} . V_{0}$ = ρ.V (1)

Do nhiệt độ không đổi, theo định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt: $p_{0} . V_{0}$ = pV (2)

Từ (1) và (2) suy ra:

Và $m = ρ . V = 214 {,5.15.10}^{- 3} \approx 3,22 kg$

Câu 11:

Một ống thủy tinh tiết diện đều S, một đầu kín một đầu hở, ở giữa có một cột thủy ngân dài h = 16 cm (Hình 29.1). Khi đặt ống thẳng đứng đầu hở ở trên thì chiều dài của cột không khí là $l_{1}$ = 15 cm. Áp suất khí quyển $p_{0}$ = 76 cmHg. Khi đặt ống thủy tinh thẳng đứng, đầu hở ở phía dưới thì cột không khí trong ống có chiều dài $l_{2}$ bằng

A. 30 cm.

B. 23 cm.

C. 32 cm.

D. 20 cm.

Xem đáp án

Chọn B.

Vì nhiệt độ không đổi nên ta có: p₁V₁ = p₂V₂

Trong đó p₁ = p₀+ h (cmHg); p₂ = p₀ – h (cmHg); V₁ = ℓ₁.S; V₂ = ℓ.S₂

⟹ (p₀ + h).S.ℓ₁ = (p₀ – h).S.ℓ₂

$\Rightarrow ℓ_{2} = \frac{(p_{0} + h) ℓ_{1}}{p_{0} - h} = \frac{76 + 16}{76 - 16} . 15 = 23 c m$ .

Câu 12:

Cho một lượng khí không đổi thực hiện một quá trình biển đổi như hình vẽ sau:

Biết rằng ban đầu khối khí có thể tích V = 6 lít, Thể tích của khối khí ở trạng thái cuối bằng:

A. 1 lít

B. 2 lít

C. 3 lít

D. 12 lít

Xem đáp án

Chọn A.

Từ đồ thị ta thấy nhiệt độ của khối khí không đổi trong cả quá trình do đó áp dụng định luật Bôi-lơ-Mariốt ta có:

Câu 13:

Một bọt khí ở đáy hồ sau 8m nổi lên đến mặt nước. Hỏi thể tích của bọt tăng lên bao nhiêu lần? Lấy g = 10 m/s².

A. 1,8 lần.

B. 1,1 lần.

C. 2,8 lần.

D. 3,1 lần.

Xem đáp án

Chọn A.

Trên mặt nước, áp suất của bọt khí bằng đúng áp suất khí quyển (tức là bằng $p_{0} = 10^{5}$ Pa), thể tích bọt khí là $V_{0}$ .

Ở độ sâu 8m thể tích bọt khí là V, áp suất bọt khí là:

p = $p_{0} + p_{n} = 10^{5} + 10^{3}$ .10.8 = 1,8. $10^{5}$ Pa.

Coi nhiệt độ không đổi, ta có:

Vậy thể tích bọt khí tăng lên 1,8 lần.

Câu 14:

Một ống nhỏ dài, tiết diện đều (S), một đầu kín, một đầu hở lúc đầu ống đặt thẳng đứng, miệng ống ở trên. Trong ống về phía đáy có cột không khí dài $l_{1}$ = 30cm ngăn cách với bên ngoài bằng cột thủy ngân dài h = 15cm. Áp suất khí quyển là $p_{a}$ = 76cmHg và nhiệt độ không đổi. Tính chiều cao của cột không khí chứa trong ống trong trường hợp ống đặt nằm ngang.

A. 39,9 cm.

B. 36,9 cm.

C. 45,9 cm.

D. 35,9 cm.

Xem đáp án

Chọn D.

Gọi $p_{1}$ , $V_{1}$ và $p_{2}$ , $V_{2}$ là các áp suất, thể tích của cột không khí trong ống tương ứng với miệng ống ở phía trên và ống nằm ngang.

Ống thẳng đứng, miệng ở phía trên:

$p_{1} = p_{0} + p_{H g}$ = (76 + 15) cmHg = 91 cmHg.

Thể tích của cột không khí: $V_{1} = l_{1} S$

Khi ống nằm ngang cột thủy ngân không có tác dụng lên cột không khí nên:

$p_{2} = p_{a}$ = 76cmHg.

Khối khí trong ống không đổi và nhiệt độ không đổi nên theo định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt:

$p_{1} V_{1} = p_{2} V_{2}$ ↔ $V_{2} / V_{1}$ = $p_{1} / p_{2}$ = 91/76

→ $l_{2} / l_{1}$ = 91/76 → $l_{2}$ = 35,9 cm.

Câu 15:

Người ta dùng bơm có pit-tông diện tích 8 ${cm}^{2}$ và khoảng chạy 25 cm bơm một bánh xe đạp sao cho áp lực của bánh xe đạp lên mặt đường là 350 N thì diện tích tiếp xúc là 50 cm2. Ban đầu bánh xe đạp chứa không khí ở áp suất khí quyển $p_{0}$ = $10^{5}$ Pa và có thể tích là V0 = 1500 ${cm}^{3}$ . Giả thiết khi áp suất không khí trong bánh xe đạp vượt quá 1,5 $p_{0}$ thì thể tích của bánh xe đạp là 2000 ${cm}^{3}$ . Hỏi phải đẩy bơm bao nhiêu lần? Chọn đáp án đúng.

A. 5 lần.

B. 15 lần.

C. 10 lần.

D. 20 lần.

Xem đáp án

Chọn C.

Áp suất trong bánh xe khi bơm xong: p = $p_{0}$ + p’

Với p’ = F/S = 350/0,005 = 0,7. $10^{5}$ Pa;

→ p = 1,7. $10^{5}$ Pa lớn hơn 1,5 $p_{0}$ nên thể tích sau khi bơm là 2000 $c m^{3}$ .

Mỗi lần bơm có 8.25 = 200 $c m^{3}$ không khí ở áp suất $p_{0}$ được đưa vào bánh xe. Sau n lần bơm có 200n cm3 không khí được đưa vào bánh. Ban đầu có 1500 cm3 không khí ở áp suất $p_{0}$ trong bánh xe. Như vậy có thể coi:

Trạng thái 1: $p_{1}$ = $p_{0}$ ; $V_{1}$ = (1500 + 200n)

Trạng thái 2: $p_{2}$ = 1,7. $10^{5}$ Pa; $V_{2}$ = 2000 cm3

Áp dụng định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt, dễ dàng tìm được n = 19/2 ≈ 10 lần

Câu 16:

Một bong bóng hình cầu khi nổi lên mặt nước có bán kính là 1 mm. Cho biết trọng lượng riêng của nước là d = 1000kg/ $m^{3}$ , áp suất khí quyến là $p_{0}$ = 1,013.105 N/ $m^{2}$ và nhiệt độ trong nước là không thay đổi theo độ sâu. Vị trí mà tại đó bong bóng có bán kính bằng một nửa bán kính khi ở mặt nước cách mặt nước:

A. 709,1m.

B. 101,3 m.

C. 405,2 m.

D. 50,65 m.

Xem đáp án

Chọn A.

Thể tích hình cầu được xác định từ biểu thức: $V = \frac{4}{3} {πR}^{3}$

Gọi $V_{0}$ là thể tích của bong bóng trên mặt nước và V là thể tích của nó ở độ sâu h, ta có:

Áp suất của bong bóng khi nó ở độ sâu h được xác định bởi: p = $p_{0}$ + d.h.

Vì nhiệt độ của nước là không đổi, do đó áp dụng định luật Bôi-lơ-Ma-ri-ốt, ta có: p₀V₀ = p.V.

$\Rightarrow p = 8 p_{0} \Rightarrow p_{0} + d . h = 8 p_{0} \Rightarrow h = \frac{7 p_{0}}{d} = 709, 1 m$ .

Câu 17:

Một ống thủy tinh hình trụ có chiều dài 1m, một đầu để hở và một đầu được bịt kín. Nhúng ống thủy tinh đó vào trong nước theo hướng thẳng đứng sao cho đầu được bịt kín hướng lên trên (như hình vẽ). Người ta quan sát thấy mực nước trong ống thấp hơn mực nước ngoài ống là 40cm. Cho biết trọng lượng riêng của nước là d = 1,013.105 N/ $m^{2}$ và nhiệt độ trong nước là không thay đổi. Chiều cao của cột nước trong ống là:

A. 1,4 cm.

B. 60 cm.

C. 0,4 cm.

D. 1,0 cm.

Xem đáp án

Chọn C.

Gọi A là điểm nằm trên mặt thoáng của chất lỏng ở trong ống, B là điểm nằm ngoài ống nhưng có cùng độ cao với A. Khi mực nước ở trong vòng vòng ngoài ống cân bằng nhau, ta có:

$p_{A} = p_{B} \Rightarrow p - p_{0}$ + d.h

= 1,013. $10^{5}$ + 1000.0,4 = 101700 (Pa)

Vì nhiệt độ là không đổi, do đó áp dụng định luật Bôi-lơ-Ma-ri-ốt cho khối khí trong ống trước và sau khi nhúng, ta có:

Trong đó ℓ và ℓ₀ là chiều cao cột không khí trước và sau khi nhúng

$ℓ = ℓ_{0} \frac{P_{0}}{P} = 1 . \frac{101300}{101700} = 0, 996 m = 99, 6 c m$

Chiều cao cột nước trong ống là:

H = ℓ₀ – ℓ = 100 - 99,6 = 0,4 (cm).

Câu 18:

Một bơm xe đạp hình trụ có đường kính trong là 3 cm. Người ta dùng ngón tay bịt kín đầu vòi bơm và ấn pit-tông từ từ để nén không khí trong bơm sao cho nhiệt độ không thay đổi. Tính lực tác dụng lên pit-tông khi thể tích của không khí trong bơm giảm đi 4 lần. Lấy áp suất khí quyển là $p_{a} = 10^{5}$ Pa. Chọn đáp án đúng.

A. 415N.

B. 154N.

C. 352N.

D. 212N.

Xem đáp án

Chọn D.

Trạng thái đầu: p₁ = p_a; V₁ = V; T₁.

Trong đó pa là áp suất khí quyển.

Trạng thái cuối: p₂ = p_a + p = p_a + F/S; V₂ = V/4; T₂ = T₁.

Trong đó p là áp suất gây ra bởi lực F của tay; S là diện tích của pit-tông: S = $π d^{2}$ /4

Dùng định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt:

p₁.V₁ = p₂.V₂ ↔ p_a.V = (p_a + F/S). V/4

→ F = 3.p_a.π.d²/4 ≈ 212(N).

Câu 19:

Một ống thuỷ tinh được cắm lộn ngược vào một chậu chứa thuỷ ngân, bên trong ống chứa 40 $c m^{3}$ không khí và một cột thuỷ ngân cao 8 cm so với mực thuỷ ngân trong chậu (Hình a). Người ta ấn sâu ống thủy tinh vào thủy ngân cho tới khi mực thủy ngân ở bên trong và bên ngoài ống bằng nhau (Hình b). Biết áp suất khí quyển là 75 cmHg. Thể tích của không khí còn lại bên trong ống thủy tinh là:

A. 25,7 $c m^{3}$ .

B. 15,7 $c m^{3}$ .

C. 45,7 $c m^{3}$ .

D. 35,7 $c m^{3}$ .

Xem đáp án

Chọn D.

Trạng thái đầu:

$V_{1}$ = 40 $c m^{3}$ ; $p_{1}$ = 75 – 8 = 67 cmHg.

Trạng thái cuối: $V_{2}$ $c m^{3}$ ; $p_{2}$ = 75 cmHg.

Vì nhiệt độ không đổi nên ta có:

p $V_{1}$ = $p_{2} V_{2}$ → $V_{2}$ = $p_{1} V_{1}$ / $p_{2}$ ≈ 35,7 $c m^{3}$ .