Bài Tập Trắc Nghiệm Chuyên Đề: Đẳng nhiệt (Vật lý Lớp 12)

Hình bên là mô hình máy nén khí 1 piston có dung tích bình chứa khí là 35 lít. Mỗi lần nén, khi piston xuống thấp nhất có $100{\mathrm{cm}}^3$ không khí áp suất 1 bar ($1\mathrm{bar}=10^5$ Pa) được hút vào xilanh, khi piston lên đến điểm cao nhất thì toàn bộ không khí trong xilanh được nén vào bình chứa khí. Áp suất tối đa trong bình chứa khí là 8 bar. Coi nhiệt độ không khí trong cả quá trình nén không thay đổi bằng $27^{\circ }\mathrm{C}$. Các phát biểu sau đúng hay sai?

Để thuận tiện rút thuốc từ lọ thuốc kín y tá thường sử dụng ống tiêm để bơm một lượng nhỏ khí vào lọ thuốc như hình vẽ, một chai thuốc có thể tích 0,9 ml và chứa 0,5 ml thuốc, áp suất của khí trong lọ là $10^5$ Pa. Một lượng khí trong ống tiêm có tiết diện $0,3{\mathrm{cm}}^2$ dài 0,4 cm và áp suất $10^5$ Pa được y tá bơm vào lọ thuốc. Biết nhiệt độ bên trong và bên ngoài lọ thuốc bằng nhau và không thay đổi. Áp suất của lượng khí mới trong lọ thuốc sau khi y tá thực hiện 2 lần bơm vào lọ thuốc là

Người ta bơm không khí vào một bánh xe có thể chịu được áp suất tối đa là 350 kPa, mỗi lần bơm đưa được $V_0=50{\mathrm{cm}}^3$ không khí vào bánh xe có thể tích $2000{\mathrm{cm}}^3$. Coi nhiệt độ không đổi trong quá trình bơm. Khí trong bơm có áp suất bằng áp suất khí quyển là $10^5$ Pa. Ban đầu ruột xe không chứa khí. Tính số lần bơm tối đa có thể bơm để bánh xe không bị nổ.

Một khối khí lí tưởng thực hiện quá trình biến đổi đẳng nhiệt. Nếu áp suất của khối khí giảm đi 2 lần thì thể tích của khối khí sẽ thay đổi như thế nào?

Đồ thị nào sau đây biểu diễn đúng mối quan hệ giữa áp suất $p$ và thể tích $V$ của một lượng khí lí tưởng trong quá trình đẳng nhiệt?

Một học sinh sử dụng bộ dụng cụ như hình vẽ để khảo sát mối quan hệ giữa áp suất và thể tích của một khối khí xác định. Hình vẽ mô tả một ống thủy tinh cố định đặt thẳng đứng, diện tích tiết diện của ống là $7,5\cdot 10^{-5}$ m${}^2$ chứa một cột không khí xem là khí lí tưởng bị nhốt bởi dầu. Dầu trong ống được nối với một bình chứa dầu và một áp kế. Một cái bơm tay được nối với hệ thống để tăng áp suất. Khi áp suất của khối khí bị nhốt tăng lên, chiều dài của cột khí bị nhốt giảm xuống. Học sinh thu thập dữ liệu và ghi vào bảng sau.

Để kiểm chứng định luật Boyle, một học sinh dùng bộ thí nghiệm chất khí (như Hình vẽ 1) để kiểm chứng mối liên hệ giữa áp suất $p$ và thể tích $V$ của một lượng khí xác định trong quá trình đẳng nhiệt. Trong đó (1) là cylinder chứa khí có các vạch chia độ để xác định thể tích. Thể tích của lượng khí trong cylinder có thể thay đổi bằng cách di chuyển piston (2). Áp kế (3) và giá đỡ (4). Mở nút cao su ở đáy cylinder để lấy khí, điều chỉnh để đáy piston ngang với số 2 trên cylinder (tương ứng với 20 ml không khí) sau đó lắp chặt nút chai lại.

Phong vũ biểu thủy ngân được phát minh bởi Evangelista Torricelli vào năm 1643, là thiết bị dùng để đo áp suất khí quyển. Nó gồm một ống thủy tinh dài khoảng 80 cm – 90 cm, một đầu kín, đầu còn lại nhúng vào chậu chứa thủy ngân như hình bên. Số chỉ phong vũ biểu được xác định bằng chiều cao cột thủy ngân trong ống so với mặt thoáng thủy ngân trong chậu. Xem nhiệt độ không đổi. Thể tích thủy ngân trong ống rất nhỏ so với thể tích thủy ngân trong chậu.

Hệ thức nào sau đây phù hợp với định luật Boyle?

Một thợ lặn đang lặn tại một vùng biển có nhiệt độ ổn định. Anh ta quan sát thấy bong bóng khí nổi dần lên từ một độ sâu xác định. Trong quá trình nổi lên thể tích và áp suất của bong bóng khí thay đổi như thế nào?

Học sinh sử dụng một xilanh chia độ và một áp kế như hình bên để nghiên cứu mối quan hệ giữa áp suất và thể tích của khí khi nhiệt độ không đổi. Học sinh thực hiện thao tác sau:

a. Đẩy piston và ghi lại nhiều cặp giá trị thể tích trên xilanh và áp suất tương ứng trên áp kế.

b. Bôi đều dầu bôi trơn lên piston và di chuyển piston đến toàn bộ thang đo của xilanh.

c. Kết nối xilanh với cảm biến áp suất.

Thứ tự đúng các thao tác là

Giữ nhiệt độ của một lượng khí lí tưởng không đổi đồng thời tăng áp suất của khí thì

Trong hệ tọa độ $(p-V)$, đồ thị biểu diễn mối liên hệ giữa áp suất và thể tích của một lượng khí xác định khi nhiệt độ không đổi là

Hãy chọn câu đúng. Khi nén khí đẳng nhiệt thì số phân tử trong đơn vị thể tích

Trong thí nghiệm khảo sát quá trình đẳng nhiệt không có dụng cụ đo nào sau đây?

Một bình đang chứa khí ở áp suất $1,0\mathrm{atm}$ và thể tích $6,0$ lít, được bơm thêm một lượng khí có thể tích $9,0$ lít và áp suất $1,0\mathrm{atm}$. Giả sử rằng quá trình bơm khí có nhiệt độ không đổi. Áp suất khí trong bình chứa không khí sau đó là

Loài cá điều chỉnh thể tích bóng cá trong cơ thể để nổi hoặc chìm. Như hình vẽ, bóng cá có thể được đơn giản hóa thành hai khoang khí kín A và B nối với nhau qua van. Thành khoang A dày, có thể coi thể tích không đổi; thành khoang B mỏng, thể tích có thể thay đổi. Khí trong hai khoang được coi là khí lý tưởng và có thể trao đổi qua van. Con cá có khối lượng $M$ đứng yên dưới mặt nước ở độ sâu $H$. Thể tích khí trong khoang B là $V$, khối lượng $m$; giả sử áp suất khí trong khoang B bằng áp suất ngoài thân cá, thể tích cá thay đổi tương ứng với thể tích khí khoang B, khối lượng cá không đổi, nhiệt độ khí trong bóng hơi không đổi. Khối lượng riêng của nước là $\rho$, gia tốc trọng trường là $g$. Áp suất khí quyển là $p_0$.

Trong quá trình đẳng nhiệt của một khối khí lí tưởng xác định,

Một trong những bệnh nghề nghiệp của thợ lặn có tỉ lệ gây tử vong và mất sức lao động cao là bệnh giảm áp. Nếu một thợ lặn từ độ sâu $30$ m nổi lên mặt nước quá nhanh, nitrogen ($N_2$) không vận chuyển kịp đến phổi giải phóng ra ngoài sẽ tích lại trong cơ thể hình thành các bọt khí gây nguy hiểm. Giả sử sự chênh lệch nhiệt độ là không đáng kể. Cho biết khối lượng riêng của nước là $1000$ kg/m${}^3$, áp suất khí quyển là $1,013\cdot 10^5$ Pa. Lấy $g=9,8$ m/s${}^2$.