Chuyên đề Quá trình đẳng nhiệt - Định luật Boyle (Vật lí 12)

PHẦN I. CÂU HỎI LÝ THUYẾT TRỌNG TÂM (15 câu)

Thí sinh trả lời từ Câu 1 đến Câu 15. Mỗi câu hỏi chỉ chọn một phương án.

Câu 1. Ba thông số nào sau đây xác định trạng thái của một lượng khí xác định?

Câu 2. Quá trình đẳng nhiệt là quá trình biến đổi trạng thái của một khối lượng khí xác định trong đó

Câu 3. Biểu thức nào sau đây diễn tả đúng nội dung của định luật Boyle đối với một lượng khí lí tưởng xác định?

Câu 4. Đối với một lượng khí lí tưởng xác định ở nhiệt độ không đổi, khi thể tích của khối khí giảm đi 3 lần thì áp suất của khối khí sẽ

Câu 5. Khi giãn nở khí đẳng nhiệt đối với một khối khí lí tưởng xác định thì

Câu 6. Trong hệ toạ độ $(p, V)$, đường đẳng nhiệt của một lượng khí lí tưởng là

Câu 7. Trong hệ toạ độ $(p, T)$, đường đẳng nhiệt là

Câu 8. Trong hệ toạ độ $(V, T)$, đường đẳng nhiệt là

Câu 9. Đồ thị biểu diễn hai đường đẳng nhiệt của cùng một khối lượng khí lí tưởng ở hai nhiệt độ tuyệt đối $T_1$ và $T_2$ như hình vẽ bên dưới.

Mối quan hệ đúng giữa hai nhiệt độ $T_1$ và $T_2$ là

Câu 10. Khi biểu diễn mối liên hệ giữa áp suất $p$ và nghịch đảo thể tích $\dfrac{1}{V}$ trong quá trình đẳng nhiệt của một lượng khí xác định, đồ thị thu được có dạng là

Câu 11. Trong thí nghiệm khảo sát định luật Boyle cho một lượng khí giam kín trong xilanh, đại lượng nào sau đây được duy trì không đổi trong suốt quá trình tiến hành?

Câu 12. Hình vẽ bên dưới chụp bộ dụng cụ thí nghiệm khảo sát định luật Boyle.

Dụng cụ số (3) dùng để đo đại lượng nào sau đây của lượng khí trong xilanh?

Câu 13. Thao tác nào sau đây đảm bảo quá trình biến đổi trạng thái của khối khí trong xilanh là quá trình đẳng nhiệt?

Câu 14. Quá trình nào sau đây là quá trình đẳng nhiệt?

Câu 15. Để đưa thuốc từ lọ vào trong xilanh của ống tiêm, ban đầu nhân viên y tế đẩy pít-tông sát đầu dưới của xilanh, sau đó cắm kim vào lọ thuốc rồi kéo từ từ cán pít-tông ra ngoài. Hiện tượng thuốc chảy vào xilanh được giải thích là do

PHẦN II. HỆ THỐNG BÀI TẬP VẬN DỤNG

A. DẠNG 1: BÀI TẬP CƠ BẢN VÀ ĐỒ THỊ TRẠNG THÁI (15 câu)

1. Câu trắc nghiệm nhiều phương án lựa chọn (10 câu)

Câu 1. Một khối khí lí tưởng chuyển từ trạng thái 1 có $(p_1 = 6\text{ atm}; V_1 = 4\text{ lít}; T_1 = 270\text{ K})$ sang trạng thái 2 có $(p_2 = p; V_2 = 3\text{ lít}; T_2 = 270\text{ K})$. Giá trị của $p$ là

Câu 2. Một quả bóng chứa $0,04\text{ m}^3$ không khí ở áp suất $120$ kPa. Giữ nhiệt độ không đổi, nén quả bóng để thể tích chỉ còn $0,025\text{ m}^3$. Áp suất của không khí trong quả bóng lúc này bằng

Câu 3. Một bình chứa có dung tích $5$ lít chứa một chất khí dưới áp suất $30$ atm. Coi nhiệt độ của khí không đổi. Mở khoá bình để khí thoát ra ngoài khí quyển có áp suất $1$ atm. Thể tích của lượng khí trên khi ở áp suất khí quyển bằng

Câu 4. Nén khí đẳng nhiệt từ thể tích $10$ lít đến thể tích $6$ lít thì áp suất của khí tăng thêm một lượng $\Delta p = 50$ kPa. Áp suất ban đầu của khí là

Câu 5. Dưới áp suất $10^5$ Pa, một lượng khí có thể tích là $10$ lít. Nếu nhiệt độ được giữ không đổi và áp suất tăng thêm $25\%$ so với ban đầu thì thể tích của lượng khí này là

Câu 6. Một khối khí lí tưởng có thể tích $150\text{ cm}^3$ ở áp suất $2 \cdot 10^5$ Pa. Pít-tông nén khí trong xilanh đẳng nhiệt xuống còn $50\text{ cm}^3$. Áp suất của khối khí lúc này bằng

Câu 7. Một khối khí lí tưởng xác định có áp suất $1$ atm được nén đẳng nhiệt đến áp suất $4$ atm thì thể tích biến thiên một lượng bằng $6$ lít. Thể tích ban đầu của khối khí là

Câu 8. Đồ thị biểu diễn quá trình biến đổi trạng thái của một lượng khí lí tưởng xác định trong hệ toạ độ $(p, V)$ như hình vẽ.

Áp suất của khối khí khi thể tích của nó đạt giá trị $8$ lít bằng

Câu 9. Một bình có thể tích $V_1 = 4$ lít chứa khí ở áp suất $p_1 = 2,5$ atm. Nối bình này với một bình rỗng đã được hút chân không hoàn toàn có thể tích $V_2 = 8,5$ lít. Coi nhiệt độ của hệ không đổi. Áp suất của khối khí sau khi hai bình thông nhau bằng

Câu 10. Đồ thị biểu diễn quá trình biến đổi trạng thái của một lượng khí lí tưởng ở nhiệt độ không đổi như hình vẽ bên dưới.

Khi áp suất của chất khí có giá trị $0,5\text{ kN/m}^2$ thì thể tích của khối khí bằng

2. Câu trắc nghiệm Đúng/Sai (2 câu)

Câu 11. Một khối khí lí tưởng xác định ở điều kiện tiêu chuẩn có thể tích $V_0 = 2,24$ lít, áp suất $p_0 = 1$ atm (trạng thái A). Người ta nén đẳng nhiệt khối khí này đến trạng thái B có áp suất $p_1 = 2$ atm. Quá trình biến đổi được mô tả trên đồ thị $(p, V)$ như hình vẽ.

a) Số mol của khối khí ở trạng thái ban đầu bằng $0,1$ mol.
b) Thể tích của khối khí ở trạng thái B bằng $1,12$ lít.
c) Đường biểu diễn quá trình nén đẳng nhiệt từ A đến B là một cung hypebol.
d) Khi thể tích của khối khí bị nén còn $1,40$ lít thì áp suất tương ứng của khí là $1,90$ atm.

Câu 12. Một lượng không khí có thể tích $240\text{ cm}^3$ được chứa trong một xilanh đặt nằm ngang có pít-tông đóng kín, diện tích mặt đáy pít-tông là $24\text{ cm}^2$. Áp suất ban đầu của khí trong xilanh bằng áp suất khí quyển bên ngoài và bằng $100$ kPa. Bỏ qua ma sát giữa pít-tông và thành xilanh, coi nhiệt độ của khí không đổi trong suốt quá trình.

a) Khi tác dụng lực đẩy làm pít-tông dịch chuyển sang trái $2$ cm, thể tích khí trong xilanh lúc này bằng $192\text{ cm}^3$.
b) Khi kéo pít-tông dịch chuyển sang phải $2$ cm, thể tích khí trong xilanh lúc này bằng $288\text{ cm}^3$.
c) Để giữ pít-tông dừng lại ở vị trí cách vị trí ban đầu $2$ cm về phía bên trái cần tác dụng một lực có độ lớn bằng $60$ N.
d) Để giữ pít-tông dừng lại ở vị trí cách vị trí ban đầu $2$ cm về phía bên phải cần tác dụng một lực kéo có độ lớn bằng $50$ N.

3. Câu trắc nghiệm trả lời ngắn (3 câu)

Câu 13. Nếu áp suất của một lượng khí lí tưởng xác định tăng thêm $2 \cdot 10^5$ Pa thì thể tích biến đổi $3$ lít. Nếu áp suất tăng thêm $5 \cdot 10^5$ Pa thì thể tích biến đổi $5$ lít. Biết nhiệt độ của khối khí được giữ không đổi trong suốt các quá trình. Áp suất ban đầu của khối khí bằng bao nhiêu nhân với $10^5$ Pa?

Câu 14. Một xilanh đang chứa một khối khí, khi đó pít-tông cách đáy xilanh một khoảng $15$ cm. Cần đẩy pít-tông dịch chuyển một đoạn bằng bao nhiêu cm về phía đáy xilanh để áp suất khí trong xilanh tăng gấp 3 lần? Coi nhiệt độ của khí không đổi.

Câu 15. Người ta chứa một lượng khí ôxi trong một bình kín có thể tích $10$ lít dưới áp suất $150$ atm ở nhiệt độ $0^\circ\text{C}$. Biết ở điều kiện chuẩn ($1$ atm, $0^\circ\text{C}$), khối lượng riêng của ôxi là $1,43\text{ kg/m}^3$. Khối lượng khí ôxi chứa trong bình bằng bao nhiêu kg? (Kết quả làm tròn đến 3 chữ số thập phân).

B. DẠNG 2: BÀI TOÁN BƠM KHÍ VÀO BÓNG, BÌNH CHỨA (10 câu)

1. Câu trắc nghiệm nhiều phương án lựa chọn (5 câu)

Câu 1. Dùng một bơm tay có thể tích mỗi lần bơm là $250\text{ cm}^3$ để bơm không khí ở áp suất $1$ atm vào một bình chứa có dung tích $10$ lít. Ban đầu trong bình đã chứa sẵn không khí ở áp suất $1$ atm. Coi nhiệt độ không đổi trong suốt thời gian bơm. Áp suất của khối khí trong bình sau $50$ lần bơm bằng

Câu 2. Một quả bóng da có dung tích $2,5$ lít. Người ta dùng bơm để bơm không khí ở áp suất khí quyển $p_0 = 1$ atm vào bóng, mỗi lần bơm đưa được $0,125$ lít không khí vào bên trong bóng. Ban đầu quả bóng chứa không khí ở áp suất $1$ atm. Giả sử nhiệt độ không khí không thay đổi. Áp suất khí trong bóng sau $12$ lần bơm bằng

Câu 3. Một quả bóng có dung tích ban đầu $V_0 = 1500\text{ cm}^3$ chứa không khí ở áp suất $10^5$ Pa. Dùng một bơm có diện tích pít-tông $8\text{ cm}^2$ và khoảng chạy $25\text{ cm}$ để bơm thêm không khí vào bóng. Sau $10$ lần bơm, quả bóng phồng lên có thể tích là $2000\text{ cm}^3$. Coi quá trình bơm có nhiệt độ không đổi. Áp suất khí trong quả bóng sau khi bơm bằng

Câu 4. Dùng ống bơm để bơm một quả bóng đang xẹp hoàn toàn, mỗi lần bơm đẩy được $50\text{ cm}^3$ không khí ở áp suất $1$ atm vào quả bóng. Sau $60$ lần bơm quả bóng căng phồng và có dung tích là $2$ lít. Coi nhiệt độ không khí không đổi. Áp suất khí trong quả bóng sau khi bơm bằng

Câu 5. Để bơm đầy một khí cầu đến thể tích $100\text{ m}^3$ ở áp suất $0,1$ atm tại nhiệt độ không đổi, người ta dùng các ống khí hêli có thể tích mỗi ống là $50$ lít ở áp suất $100$ atm. Số lượng ống khí hêli cần dùng là

2. Câu trắc nghiệm Đúng/Sai (2 câu)

Câu 6. Người ta dùng một bơm tay hình trụ có chiều dài thân ống bơm là $50$ cm và đường kính trong của xilanh là $4$ cm để bơm không khí vào một túi cao su. Sau $40$ lần bơm thì không khí trong túi có thể tích là $6,28$ lít. Biết áp suất khí quyển là $p_0 = 1$ atm và coi nhiệt độ của không khí không thay đổi trong quá trình bơm. Lấy $\pi = 3,14$.
a) Thể tích không khí được đưa vào sau mỗi lần đẩy bơm là $0,628$ lít.
b) Tổng thể tích không khí ở áp suất khí quyển được đưa vào túi sau $40$ lần bơm là $50,24$ lít.
c) Lượng không khí sau $40$ lần bơm khi vào trong túi đã bị nén lại còn thể tích $6,28$ lít.
d) Áp suất của khối khí bên trong túi cao su sau $40$ lần bơm bằng $4$ atm.

Câu 7. Một bình kín có dung tích $6 \cdot 10^{-3}\text{ m}^3$ chứa khí ở áp suất $2,75 \cdot 10^6$ Pa. Người ta dùng lượng khí trong bình này để thổi vào các quả bóng bay sao cho mỗi quả bóng khi căng phồng có thể tích là $3,3 \cdot 10^{-3}\text{ m}^3$ và áp suất khí bên trong mỗi quả bóng là $10^5$ Pa. Coi nhiệt độ của khí trong suốt quá trình luôn không đổi.
a) Áp suất của lượng khí còn lại trong bình sau khi thổi bóng không thể nhỏ hơn $10^5$ Pa.
b) Tổng thể tích khí ở áp suất $10^5$ Pa chứa ban đầu trong bình là $165$ lít.
c) Toàn bộ lượng khí ban đầu trong bình có thể dùng để thổi đầy các quả bóng mà không bị tổn hao.
d) Số lượng quả bóng bay tối đa có thể thổi được từ bình chứa khí trên là $48$ quả.

3. Câu trắc nghiệm trả lời ngắn (3 câu)

Câu 8. Một ống bơm xe đạp có diện tích pít-tông là $8\text{ cm}^2$ và khoảng chạy của pít-tông là $25\text{ cm}$. Người ta dùng bơm này để bơm một bánh xe đạp sao cho áp lực của bánh xe lên mặt đường là $350$ N ứng với diện tích tiếp xúc giữa lốp và mặt đường là $50\text{ cm}^2$. Ban đầu bánh xe chứa không khí ở áp suất khí quyển $p_0 = 10^5$ Pa và có thể tích ban đầu $V_0 = 1500\text{ cm}^3$. Giả thiết khi áp suất trong lốp vượt quá $1,5 p_0$ thì thể tích của bánh xe đạt cực đại và không đổi là $2000\text{ cm}^3$. Cần thực hiện bao nhiêu lần đẩy bơm? (Làm tròn đến hàng đơn vị).

Câu 9. Một bơm tay hình trụ có đường kính trong là $3$ cm. Người ta dùng ngón tay bịt kín đầu vòi bơm và ấn từ từ cán pít-tông để nén không khí trong ống bơm sao cho nhiệt độ không đổi. Lấy áp suất khí quyển $p_0 = 10^5$ Pa và $\pi = 3,14$. Khi thể tích của lượng khí trong ống bơm giảm đi $4$ lần thì lực tác dụng vuông góc lên mặt pít-tông có độ lớn bằng bao nhiêu N? (Làm tròn đến hàng đơn vị).

Câu 10. Để nạp khí hiđrô vào một bình nhỏ dung tích $20$ lít dưới áp suất $25$ atm ở nhiệt độ $20^\circ\text{C}$, người ta lấy khí từ một bình tích áp lớn chứa hiđrô ở áp suất $1$ atm cùng nhiệt độ $20^\circ\text{C}$. Coi quá trình nạp khí là đẳng nhiệt. Thể tích khí hiđrô cần lấy từ bình lớn ra bằng bao nhiêu lít?

C. DẠNG 3: ÁP SUẤT CHẤT LỎNG, BỌT KHÍ VÀ CỘT THỦY NGÂN (10 câu)

1. Câu trắc nghiệm nhiều phương án lựa chọn (5 câu)

Câu 1. Một bọt khí có thể tích $1,5\text{ cm}^3$ được giải phóng từ một tàu ngầm đang lặn ở độ sâu $100$ m dưới mực nước biển. Cho biết nhiệt độ nước biển không đổi theo độ sâu, khối lượng riêng của nước biển là $10^3\text{ kg/m}^3$, áp suất khí quyển trên mặt biển là $p_0 = 10^5$ Pa và $g = 10\text{ m/s}^2$. Khi nổi lên sát mặt nước, thể tích của bọt khí này bằng

Câu 2. Một ống thủy tinh tiết diện đều một đầu kín, một đầu hở chứa một cột thủy ngân dài $h = 14$ cm để giam một lượng không khí ở đáy ống. Khi đặt ống thẳng đứng miệng hở ở trên, chiều dài của cột không khí là $l_1 = 10$ cm. Biết áp suất khí quyển là $p_0 = 76$ cmHg và nhiệt độ không đổi. Lật ngược ống để miệng hở ở phía dưới (thủy ngân không chảy ra ngoài) thì chiều dài $l_2$ của cột không khí bên trong ống bằng

Câu 3. Nếu sử dụng thủy ngân làm áp kế để đo áp suất khí quyển thì chiều cao cột thủy ngân là $760$ mm. Nếu thay toàn bộ thủy ngân bằng một lượng nước có khối lượng đúng bằng lượng thủy ngân ban đầu thì chiều cao cột nước trong ống áp kế bằng bao nhiêu? Biết khối lượng riêng của nước là $10^3\text{ kg/m}^3$ và của thủy ngân là $13,6 \cdot 10^3\text{ kg/m}^3$.

Câu 4. Một lượng không khí bị giam trong một ống thủy tinh nằm ngang bởi một giọt thủy ngân dài $h = 100$ mm, phần cột khí bị giam có chiều dài $l_0 = 40$ mm, áp suất khí quyển $p_0 = 760$ mmHg. Đặt ống nghiêng một góc $\alpha = 60^\circ$ so với phương thẳng đứng, miệng ống hướng xuống dưới (thủy ngân không chảy ra). Coi nhiệt độ không đổi. Chiều dài của cột khí trong ống lúc này bằng

Câu 5. Một ống thủy tinh tiết diện đều $S$, một đầu kín một đầu hở, chứa một cột thủy ngân dài $h = 16$ cm. Khi đặt ống thẳng đứng đầu hở ở trên thì chiều dài cột không khí ở đáy là $l_1 = 15$ cm. Cho biết áp suất khí quyển là $p_0 = 76$ cmHg. Khi đặt ống nằm ngang, chiều dài của cột không khí trong ống bằng

2. Câu trắc nghiệm Đúng/Sai (2 câu)

Câu 6. Một bọt khí có thể tích $V_1 = 1,0\text{ cm}^3$ nổi từ đáy của một hồ nước sâu $h = 10$ m lên tới mặt nước. Coi nhiệt độ nước ở đáy hồ và mặt hồ là như nhau. Khối lượng riêng của nước hồ là $\rho = 10^3\text{ kg/m}^3$, áp suất khí quyển trên mặt hồ là $p_0 = 1,013 \cdot 10^5$ Pa, lấy $g = 9,8\text{ m/s}^2$.
a) Áp suất do cột nước gây ra tại đáy hồ có giá trị bằng $9,8 \cdot 10^4$ Pa.
b) Áp suất toàn phần tác dụng lên bọt khí khi ở đáy hồ xấp xỉ bằng $1,993 \cdot 10^5$ Pa.
c) Trong quá trình bọt khí nổi lên, áp suất tác dụng lên bọt khí giảm dần nên thể tích của nó giảm theo định luật Boyle.
d) Khi lên sát mặt nước, thể tích của bọt khí tăng lên xấp xỉ $1,97$ lần so với thể tích ban đầu tại đáy hồ.

Câu 7. Một ống thủy tinh hình trụ dài $L = 60$ cm đặt thẳng đứng, đầu dưới kín, đầu trên để hở. Một cột không khí cao $l_1 = 20$ cm bị giam trong ống bởi một cột thủy ngân có chiều cao $h_1 = 40$ cm ở phía trên. Biết áp suất khí quyển là $p_0 = 80$ cmHg. Lật ngược ống từ từ để đầu kín ở trên và đầu hở ở dưới sao cho nhiệt độ không khí bên trong không đổi.
a) Khi đầu hở ở trên, áp suất của khối khí bị giam trong ống bằng $120$ cmHg.
b) Khi lật ngược ống hoàn toàn mà không có giọt thủy ngân nào rơi ra thì áp suất của khí trong ống sẽ lớn hơn áp suất khí quyển.
c) Nếu lượng thủy ngân ban đầu không chảy ra ngoài thì chiều dài tối thiểu của ống phải đạt ít nhất là $100$ cm.
d) Do chiều dài ống chỉ có $60$ cm nên khi lật ngược ống, một phần thủy ngân sẽ bị chảy ra ngoài và chiều cao cột thủy ngân còn lại trong ống là $20$ cm.

3. Câu trắc nghiệm trả lời ngắn (3 câu)

Câu 8. Một ống thủy tinh được cắm lộn ngược vào trong một chậu chứa thủy ngân. Bên trong ống chứa $40\text{ cm}^3$ không khí và một cột thủy ngân nhô cao $8$ cm so với mặt thoáng thủy ngân trong chậu. Người ta ấn sâu ống thủy tinh vào trong chậu cho tới khi mực thủy ngân bên trong ống ngang bằng với mặt thoáng thủy ngân bên ngoài chậu. Biết áp suất khí quyển $p_0 = 75$ cmHg và nhiệt độ không đổi. Thể tích không khí còn lại trong ống bằng bao nhiêu $\text{cm}^3$? (Kết quả làm tròn đến 1 chữ số thập phân).

Câu 9. Ở chính giữa một ống thủy tinh nhỏ, tiết diện đều, dài $L = 100$ cm kín cả hai đầu có một cột thủy ngân dài $h = 20$ cm giam giữ hai khối không khí giống hệt nhau ở hai bên khi ống đặt nằm ngang. Khi dựng ống đứng thẳng, cột thủy ngân dịch chuyển xuống dưới một đoạn $l = 10$ cm. Coi nhiệt độ của hệ không đổi. Áp suất của không khí trong ống khi ống đặt nằm ngang bằng bao nhiêu cmHg? (Kết quả làm tròn đến 1 chữ số thập phân).

Câu 10. Một bình hình trụ kín hai đầu, chiều dài thân bình $h = 40$ cm được đặt nằm ngang. Bên trong có một pít-tông mỏng có thể trượt không ma sát. Ban đầu pít-tông được giữ cố định ở chính giữa bình. Hai ngăn chứa cùng một loại khí có khối lượng bằng nhau nhưng áp suất khí bên phải gấp 3 lần áp suất khí bên trái. Giữ nhiệt độ toàn hệ thống không đổi. Khi thả tự do để pít-tông cân bằng trở lại thì pít-tông đã dịch chuyển một đoạn bằng bao nhiêu cm?

D. DẠNG 4: BÀI TOÁN CÂN BẰNG CỦA PÍT-TÔNG (5 câu)

1. Câu trắc nghiệm nhiều phương án lựa chọn (4 câu)

Câu 1. Một xilanh hình trụ đặt thẳng đứng chứa một khối khí lí tưởng được đậy kín bởi một pít-tông có khối lượng $m$, diện tích mặt đáy $S$. Pít-tông có thể trượt không ma sát dọc theo thành trong xilanh. Áp suất khí quyển bên ngoài là $p_0$ và gia tốc trọng trường là $g$. Khi pít-tông ở trạng thái cân bằng, áp suất $p$ của khối khí bên trong xilanh được xác định bằng công thức nào sau đây?

Câu 2. Một xilanh đặt thẳng đứng có diện tích mặt pít-tông là $S = 20\text{ cm}^2$. Khối lượng của pít-tông là $m = 2\text{ kg}$. Lấy $g = 10\text{ m/s}^2$ và áp suất khí quyển $p_0 = 10^5$ Pa. Bỏ qua ma sát giữa pít-tông và thành xilanh. Áp suất của khối khí giam trong xilanh khi pít-tông ở trạng thái cân bằng là

Câu 3. Một xilanh hình trụ đặt thẳng đứng chứa không khí ở nhiệt độ không đổi, được đậy kín bằng một pít-tông nhẹ trượt không ma sát. Ban đầu pít-tông cân bằng ở độ cao $h_1 = 30$ cm so với đáy xilanh dưới tác dụng của áp suất khí quyển $p_0 = 10^5$ Pa. Đặt nhẹ lên pít-tông một quả cân sao cho áp suất của khí trong xilanh tăng thêm một lượng $\Delta p = 25$ kPa. Khi hệ cân bằng trở lại ở nhiệt độ ban đầu, khoảng cách $h_2$ từ pít-tông đến đáy xilanh bằng

Câu 4. Một lượng khí lí tưởng được giam trong xilanh nằm ngang bởi một pít-tông có diện tích $S = 10\text{ cm}^2$. Ban đầu khí có thể tích $V_1 = 120\text{ cm}^3$ và áp suất bằng áp suất khí quyển $p_0 = 10^5$ Pa. Người ta tác dụng một lực đẩy $F = 50$ N theo phương ngang làm pít-tông dịch chuyển từ từ vào trong xilanh. Bỏ qua ma sát và coi nhiệt độ không đổi. Khi pít-tông cân bằng ở vị trí mới, thể tích của khối khí trong xilanh bằng

2. Câu trắc nghiệm Đúng/Sai (1 câu)

Câu 5. Một xilanh hình trụ đặt thẳng đứng chứa một lượng khí lí tưởng ở nhiệt độ không đổi, được đậy kín bằng một pít-tông nặng có khối lượng $m = 5$ kg, diện tích mặt tiếp xúc $S = 50\text{ cm}^2$. Ban đầu pít-tông cân bằng ở vị trí cách đáy xilanh một khoảng $h_1 = 20$ cm. Biết áp suất khí quyển bên ngoài là $p_0 = 10^5$ Pa, lấy $g = 10\text{ m/s}^2$ và bỏ qua mọi ma sát.
a) Áp suất của khối khí trong xilanh ở trạng thái cân bằng ban đầu bằng $1,10 \cdot 10^5$ Pa.
b) Nếu đặt thêm lên pít-tông một vật có khối lượng $m' = 5$ kg thì áp suất của khí trong xilanh khi cân bằng mới sẽ tăng gấp đôi so với ban đầu.
c) Sau khi đặt thêm vật $m' = 5$ kg, pít-tông dịch chuyển xuống và cân bằng ở vị trí cách đáy xilanh một khoảng xấp xỉ bằng $18,33$ cm.
d) Nếu lật ngược xilanh để miệng xilanh hướng thẳng đứng xuống dưới (khí không lọt ra ngoài) thì ở trạng thái cân bằng mới, khoảng cách từ pít-tông đến đáy xilanh sẽ lớn hơn $20$ cm.

--------- HẾT ---------

BẢNG ĐÁP ÁN CHUYÊN ĐỀ ĐỊNH LUẬT BOYLE

1. BẢNG ĐÁP ÁN PHẦN I. CÂU HỎI LÝ THUYẾT (15 CÂU)

2. BẢNG ĐÁP ÁN PHẦN II. BÀI TẬP VẬN DỤNG

A. Dạng 1: Bài tập cơ bản và đồ thị trạng thái (15 câu)

- Trắc nghiệm nhiều lựa chọn (Câu 1 – 10):

- Trắc nghiệm Đúng/Sai (Câu 11 – 12):

- Trắc nghiệm trả lời ngắn (Câu 13 – 15):

B. Dạng 2: Bài toán bơm khí vào bóng, bình chứa (10 câu)

- Trắc nghiệm nhiều lựa chọn (Câu 1 – 5):

- Trắc nghiệm Đúng/Sai (Câu 6 – 7):

- Trắc nghiệm trả lời ngắn (Câu 8 – 10):

C. Dạng 3: Áp suất chất lỏng, bọt khí và cột thủy ngân (10 câu)

- Trắc nghiệm nhiều lựa chọn (Câu 1 – 5):

- Trắc nghiệm Đúng/Sai (Câu 6 – 7):

- Trắc nghiệm trả lời ngắn (Câu 8 – 10):

D. Dạng 4: Bài toán cân bằng của pít-tông (5 câu)

- Trắc nghiệm nhiều lựa chọn (Câu 1 – 4):

- Trắc nghiệm Đúng/Sai (Câu 5):