Ngân hàng câu hỏi ôn tập chuyên đề Khí lí tưởng - Vật lí 12 (100 câu)

PHẦN I. CÂU TRẮC NGHIỆM NHIỀU PHƯƠNG ÁN LỰA CHỌN (60 câu)

Thí sinh trả lời từ Câu 1 đến Câu 60. Mỗi câu hỏi chỉ chọn một phương án.

Câu 1. Theo mô hình động học phân tử chất khí, các phân tử khí

Câu 2. Khí lí tưởng là mô hình chất khí trong đó các phân tử

Câu 3. Tính chất nào sau đây không phải của chất khí?

Câu 4. Khi nhiệt độ của một khối khí tăng lên, đại lượng nào sau đây của các phân tử khí tăng?

Câu 5. Áp suất của chất khí tác dụng lên thành bình chứa có nguyên nhân trực tiếp do

Câu 6. Ở cùng một nhiệt độ, áp suất chất khí trong bình càng lớn khi

Câu 7. Hiện tượng khuếch tán xảy ra nhanh hơn trong chất khí so với chất lỏng là vì

Câu 8. Trong các điều kiện sau, điều kiện nào chất khí thực có thể xem gần đúng là khí lí tưởng?

Câu 9. Đại lượng nào sau đây không phải là thông số trạng thái của một khối khí xác định?

Câu 10. Thang nhiệt độ Kelvin (nhiệt độ tuyệt đối $T$) liên hệ với thang Celsius ($t$) qua biểu thức

Câu 11. "Độ không tuyệt đối" ($0$ K) ứng với nhiệt độ nào trong thang Celsius?

Câu 12. Động năng tịnh tiến trung bình của phân tử khí lí tưởng tỉ lệ thuận với

Câu 13. Va chạm giữa các phân tử khí lí tưởng với nhau và với thành bình được coi là

Câu 14. Hằng số Boltzmann $k_B$ có giá trị xấp xỉ bằng

Câu 15. Khi nhiệt độ tuyệt đối của một khối khí tăng lên 4 lần thì căn bậc hai trung bình bình phương tốc độ của các phân tử khí

Câu 16. Quá trình biến đổi trạng thái của một lượng khí xác định trong đó nhiệt độ được giữ không đổi gọi là

Câu 17. Nội dung định luật Boyle phát biểu rằng đối với một khối lượng khí xác định ở nhiệt độ không đổi,

Câu 18. Biểu thức nào sau đây diễn tả đúng định luật Boyle?

Câu 19. Trong hệ tọa độ $(p, V)$, đường đẳng nhiệt có dạng là

Câu 20. Nén đẳng nhiệt một khối khí xác định làm cho thể tích của nó giảm đi 3 lần, khi đó áp suất của khối khí

Câu 21. Một lượng khí có thể tích 6 L ở áp suất $10^5$ Pa. Nén đẳng nhiệt lượng khí này đến thể tích 2 L thì áp suất của khí bằng

Câu 22. Trên hệ tọa độ $(p, V)$, đường đẳng nhiệt ở nhiệt độ $T_2$ nằm xa gốc tọa độ hơn đường đẳng nhiệt ở nhiệt độ $T_1$. So sánh nào sau đây đúng?

Câu 23. Một bọt khí nổi từ đáy hồ lên mặt hồ, coi nhiệt độ nước không đổi theo độ sâu. Thể tích của bọt khí khi đến gần mặt nước

Câu 24. Một khối khí xác định có thể tích 10 L ở áp suất 2 atm. Để giảm áp suất xuống còn 0,5 atm ở nhiệt độ không đổi thì thể tích của khối khí phải bằng

Câu 25. Trong quá trình đẳng nhiệt, đồ thị biểu diễn mối liên hệ giữa áp suất $p$ và $\dfrac{1}{V}$ là

Câu 26. Một xilanh kín chứa 120 cm$^3$ khí ở áp suất $10^5$ Pa. Nén pit-tông đẳng nhiệt đến thể tích 80 cm$^3$. Độ tăng áp suất của khối khí là

Câu 27. Dưới áp suất $10^5$ Pa một lượng khí có thể tích 8 L. Nếu tăng áp suất thêm $0,6 \cdot 10^5$ Pa ở nhiệt độ không đổi thì thể tích của lượng khí là

Câu 28. Quá trình đẳng áp là quá trình biến đổi trạng thái của một khối khí trong đó

Câu 29. Định luật Charles mô tả mối quan hệ giữa

Câu 30. Hệ thức nào sau đây diễn tả đúng định luật Charles?

Câu 31. Trong hệ tọa độ $(V, T)$, đường đẳng áp là

Câu 32. Đun nóng đẳng áp một khối khí từ 300 K lên 600 K, thể tích của khối khí sẽ

Câu 33. Một khối khí có thể tích 6 L ở nhiệt độ $27^\circ\text{C}$. Nung nóng đẳng áp khối khí đến $127^\circ\text{C}$ thì thể tích của nó bằng

Câu 34. Khi làm lạnh đẳng áp một khối khí từ nhiệt độ $100^\circ\text{C}$ xuống $20^\circ\text{C}$, thể tích của khối khí

Câu 35. Trong hệ tọa độ $(p, T)$, đường biểu diễn quá trình đẳng áp là

Câu 36. Quá trình biến đổi trạng thái của một lượng khí xác định khi thể tích không đổi gọi là

Câu 37. Trong quá trình đẳng tích của một lượng khí lí tưởng xác định, áp suất của khí

Câu 38. Hệ thức nào sau đây diễn tả mối liên hệ giữa áp suất và nhiệt độ trong quá trình đẳng tích?

Câu 39. Trong hệ tọa độ $(p, T)$, đường đẳng tích là

Câu 40. Một bình kín chứa khí có áp suất $2 \cdot 10^5$ Pa ở $27^\circ\text{C}$. Đun nóng bình đến $87^\circ\text{C}$ thì áp suất khí trong bình bằng

Câu 41. Khi đi xe máy dưới trời nắng nóng mùa hè, người ta thường khuyên không nên bơm lốp xe quá căng vì

Câu 42. Hai đường đẳng tích của cùng một lượng khí ứng với thể tích $V_1$ và $V_2$ trên đồ thị $(p, T)$. Nếu đường $V_1$ dốc hơn đường $V_2$ thì

Câu 43. Hai đường đẳng áp của cùng một lượng khí ứng với áp suất $p_1$ và $p_2$ trên đồ thị $(V, T)$. Nếu đường $p_1$ dốc hơn đường $p_2$ thì

Câu 44. Phương trình trạng thái của khí lí tưởng cho một khối lượng khí xác định có dạng

Câu 45. Phương trình Clapeyron – Mendeleev mô tả trạng thái của $n$ mol khí lí tưởng là

Câu 46. Hằng số khí lí tưởng $R$ trong hệ SI có giá trị và đơn vị xấp xỉ là

Câu 47. Một mol khí lí tưởng ở điều kiện chuẩn nhiệt độ và áp suất ($p_0 = 1,013 \cdot 10^5$ Pa, $T_0 = 273,15$ K) chiếm thể tích xấp xỉ là

Câu 48. Công thức nào sau đây xác định khối lượng riêng $\rho$ của khí lí tưởng theo áp suất $p$, nhiệt độ $T$ và khối lượng mol $M$?

Câu 49. Một khối khí lí tưởng tăng nhiệt độ tuyệt đối lên 2 lần đồng thời áp suất tăng lên 3 lần thì thể tích của khối khí sẽ

Câu 50. Một khối khí lí tưởng có thể tích 8,31 L ở nhiệt độ $27^\circ\text{C}$ và áp suất $1,0 \cdot 10^5$ Pa. Số mol khí chứa trong khối khí này là

Câu 51. Nén 10 L khí lí tưởng ở nhiệt độ $27^\circ\text{C}$ và áp suất $10^5$ Pa đến thể tích 4 L ở nhiệt độ $77^\circ\text{C}$. Áp suất của khối khí sau khi nén là

Câu 52. Hệ thức nào sau đây mô tả mối liên hệ giữa áp suất $p$, mật độ phân tử khí $\mu$ và động năng tịnh tiến trung bình $\overline{E_d}$ của các phân tử?

Câu 53. Động năng tịnh tiến trung bình của phân tử khí lí tưởng ở nhiệt độ tuyệt đối $T$ được tính theo công thức

Câu 54. Ở cùng một nhiệt độ, căn bậc hai trung bình bình phương tốc độ của phân tử khí hiđrô ($\text{H}_2, M = 2$ g/mol) so với phân tử khí ôxi ($\text{O}_2, M = 32$ g/mol)

Câu 55. Khi đun nóng một bình hở miệng chứa không khí, khối lượng không khí còn lại trong bình

Câu 56. Một bình kín dung tích 20 L chứa khí ôxi ($M = 32$ g/mol) ở nhiệt độ $27^\circ\text{C}$ và áp suất $1,5 \cdot 10^5$ Pa. Lấy $R = 8,31$ J/(mol.K). Khối lượng khí trong bình xấp xỉ bằng

Câu 57. Khi một khối khí lí tưởng dãn nở đẳng nhiệt, nội năng của khối khí

Câu 58. Một quả bóng thám không được thả từ mặt đất bay lên tầng cao của khí quyển. Quả bóng to dần ra là vì

Câu 59. Hai bình kín cách nhiệt có thể tích bằng nhau được nối bằng ống nhỏ có van khóa. Bình 1 chứa khí ở áp suất $3 \cdot 10^5$ Pa, bình 2 chứa cùng loại khí ở áp suất $10^5$ Pa. Mở van cho hai bình thông nhau ở nhiệt độ không đổi. Áp suất cân bằng là

Câu 60. Khi dùng tay bóp lõm một quả bóng bàn kín làm giảm thể tích của nó mà nhiệt độ không đổi, áp suất khí bên trong quả bóng tăng lên là do

PHẦN II. CÂU TRẮC NGHIỆM ĐÚNG/SAI (30 câu)

Thí sinh trả lời từ Câu 1 đến Câu 30. Trong mỗi ý a), b), c), d) ở mỗi câu, thí sinh chọn Đúng hoặc Sai.

Câu 1. Xét mô hình động học phân tử chất khí và định nghĩa khí lí tưởng.
a) Các phân tử chất khí luôn chuyển động hỗn loạn không ngừng về mọi phía và chuyển động này càng nhanh khi nhiệt độ khối khí càng cao.
b) Khoảng cách giữa các phân tử khí rất nhỏ so với kích thước hình học của chính các phân tử.
c) Trong mô hình khí lí tưởng, các phân tử được coi là các chất điểm có khối lượng nhưng không có thể tích riêng.
d) Các phân tử khí lí tưởng tương tác với nhau bằng lực hút phân tử khi ở xa và lực đẩy phân tử khi ở gần.

Câu 2. Khảo sát áp suất của một lượng khí lí tưởng chứa trong bình kín theo thuyết động học phân tử chất khí.
a) Áp suất chất khí tác dụng lên thành bình là do sự va chạm liên tục của các phân tử khí với thành bình gây ra.
b) Khi nhiệt độ của khối khí tăng mà thể tích bình giữ nguyên, động năng trung bình của các phân tử tăng dẫn đến áp suất khí giảm.
c) Biểu thức liên hệ giữa áp suất $p$ và động năng tịnh tiến trung bình $\overline{E_d}$ của phân tử khí là $p = \dfrac{2}{3} \mu \overline{E_d}$ với $\mu$ là mật độ phân tử khí.
d) Nếu tăng gấp đôi mật độ phân tử khí trong bình đồng thời tăng nhiệt độ tuyệt đối lên gấp đôi thì áp suất chất khí tăng lên gấp 4 lần.

Câu 3. Một nhóm học sinh tiến hành thí nghiệm kiểm chứng định luật Boyle bằng cách dùng xilanh chia độ có pit-tông gắn với áp kế đo áp suất. Nhiệt độ phòng thí nghiệm được giữ ổn định trong suốt quá trình đo.
a) Cần đẩy pit-tông thật nhanh để tiết kiệm thời gian và đảm bảo nhiệt độ không đổi.
b) Khi dịch chuyển pit-tông làm giảm thể tích khí trong xilanh, chỉ số của áp kế tăng lên.
c) Tích số giữa số chỉ áp kế và thể tích khí đo được ở các lần nén khác nhau xấp xỉ bằng một hằng số.
d) Đồ thị thực nghiệm biểu diễn áp suất $p$ theo thể tích $V$ thu được từ các điểm đo có dạng một đoạn thẳng dốc xuống đi qua gốc tọa độ.

Câu 4. Một khối khí lí tưởng xác định thực hiện quá trình biến đổi đẳng nhiệt từ trạng thái (1) có ($p_1 = 10^5$ Pa, $V_1 = 4$ L) sang trạng thái (2) có thể tích $V_2 = 1$ L.
a) Quá trình trên là quá trình nén khí đẳng nhiệt.
b) Áp suất của khối khí ở trạng thái (2) là $p_2 = 4 \cdot 10^5$ Pa.
c) Mật độ phân tử khí ở trạng thái (2) giảm đi 4 lần so với trạng thái (1).
d) Động năng tịnh tiến trung bình của các phân tử khí ở trạng thái (2) bằng động năng tịnh tiến trung bình ở trạng thái (1).

Câu 5. Cho hai đường đẳng nhiệt của cùng một lượng khí lí tưởng ở hai nhiệt độ tuyệt đối $T_1$ và $T_2$ trên hệ trục tọa độ $(p, V)$. Đường ứng với nhiệt độ $T_2$ nằm phía trên và xa gốc tọa độ hơn đường ứng với nhiệt độ $T_1$.
a) Ở cùng một thể tích xác định, áp suất của khối khí ở nhiệt độ $T_2$ lớn hơn áp suất ở nhiệt độ $T_1$.
b) Nhiệt độ tuyệt đối $T_1$ lớn hơn nhiệt độ tuyệt đối $T_2$.
c) Nếu vẽ trên hệ tọa độ $(p, T)$, đường biểu diễn quá trình đẳng tích cắt hai đường đẳng nhiệt tại hai điểm có hoành độ lần lượt là $T_1$ và $T_2$.
d) Trong hệ tọa độ $(p, \dfrac{1}{V})$, đồ thị của hai quá trình này là hai đường thẳng kéo dài đi qua gốc tọa độ, trong đó đường ứng với $T_2$ có hệ số góc lớn hơn.

Câu 6. Một lượng khí lí tưởng xác định chứa trong một xilanh có pit-tông di động không ma sát chịu áp suất khí quyển $p_0 = 10^5$ Pa không đổi. Ban đầu khí ở nhiệt độ $27^\circ\text{C}$ và có thể tích 3 L. Người ta nung nóng chậm khối khí đến nhiệt độ $127^\circ\text{C}$.
a) Quá trình biến đổi của khối khí là quá trình đẳng áp.
b) Nhiệt độ tuyệt đối ban đầu của khối khí là $T_1 = 300$ K và lúc sau là $T_2 = 400$ K.
c) Thể tích của khối khí sau khi nung nóng là $V_2 = 4$ L.
d) Khối lượng riêng của khối khí sau khi nung nóng tăng lên so với ban đầu.

Câu 7. Một bình thủy tinh dung tích không đổi chứa đầy không khí ở nhiệt độ phòng $27^\circ\text{C}$ và áp suất khí quyển $10^5$ Pa. Bình được đậy kín bằng nút cao su chịu được áp suất tối đa $3 \cdot 10^5$ Pa trước khi bị bật ra.
a) Quá trình nung nóng bình kín là quá trình đẳng tích.
b) Hệ thức biểu diễn quá trình biến đổi trạng thái của khí trong bình là $\dfrac{p}{T} = \text{const}$.
c) Nếu đun nóng bình đến nhiệt độ $87^\circ\text{C}$, áp suất khí trong bình tăng lên đến $3,2 \cdot 10^5$ Pa và nút cao su sẽ bị bật ra.
d) Nhiệt độ tối đa mà bình có thể đạt tới để nút chưa bị bật ra là $627^\circ\text{C}$.

Câu 8. Khi bơm xe đạp bằng bơm tay cầm, một học sinh nhận thấy thân bơm nóng lên rõ rệt sau vài lần bơm liên tục.
a) Thân bơm nóng lên chủ yếu là do công của lực ma sát giữa pit-tông và thành ống bơm cùng với sự truyền nhiệt từ khí bị nén.
b) Khí bên trong ống bơm khi bị nén nhanh trải qua quá trình gần như đẳng nhiệt.
c) Áp suất không khí bên trong bánh xe tăng lên là do ta nạp thêm các phân tử khí vào thể tích săm xe gần như cố định.
d) Nếu sau khi bơm căng, xe đạp để ngoài trời nắng gắt thì nguy cơ nổ lốp tăng cao do nhiệt độ tăng làm áp suất khí trong săm tăng mạnh.

Câu 9. Một khối khí lí tưởng biến đổi trạng thái theo chu trình khép kín $1 \to 2 \to 3 \to 1$ trên hệ tọa độ $(p, V)$: từ (1) sang (2) là đoạn thẳng nằm ngang; từ (2) sang (3) là đoạn thẳng thẳng đứng; từ (3) về (1) là nhánh hypebol.
a) Quá trình $1 \to 2$ là quá trình biến đổi đẳng áp.
b) Quá trình $2 \to 3$ là quá trình biến đổi đẳng nhiệt.
c) Quá trình $3 \to 1$ là quá trình biến đổi đẳng nhiệt.
d) Nhiệt độ tại trạng thái (2) lớn hơn nhiệt độ tại trạng thái (1).

Câu 10. Xét một mol khí lí tưởng biến đổi trạng thái theo phương trình Clapeyron – Mendeleev $pV = RT$.
a) Đại lượng $R$ là hằng số khí lí tưởng có giá trị xấp xỉ $8,31$ J/(mol.K).
b) Tích số $p \cdot V$ có cùng thứ nguyên và đơn vị với công cơ học (Joule).
c) Ở cùng nhiệt độ và áp suất, một mol khí Heli ($\text{He}$) chiếm thể tích nhỏ hơn một mol khí Ôxi ($\text{O}_2$) do khối lượng mol của Heli nhỏ hơn.
d) Mật độ phân tử của một mol khí lí tưởng bất kì ở điều kiện chuẩn ($T_0 = 273,15$ K, $p_0 = 1,013 \cdot 10^5$ Pa) xấp xỉ bằng $2,7 \cdot 10^{25}$ phân tử/m$^3$.

Câu 11. Một xilanh đặt nằm ngang được chia làm hai phần ngăn cách bởi một pit-tông cách nhiệt di chuyển không ma sát. Phần bên trái chứa khí nitơ, phần bên phải chứa khí hiđrô. Khi pit-tông đứng yên cân bằng:
a) Áp suất của khối khí bên trái bằng áp suất của khối khí bên phải.
b) Thể tích của khối khí bên trái nhất thiết phải bằng thể tích của khối khí bên phải.
c) Nếu tăng nhiệt độ của khí bên trái trong khi giữ nguyên nhiệt độ khí bên phải thì pit-tông sẽ dịch chuyển sang phía bên phải.
d) Động năng tịnh tiến trung bình của các phân tử khí nitơ và hiđrô luôn bằng nhau nếu nhiệt độ ở hai bên bằng nhau.

Câu 12. Một bóng thám không được bơm khí heli có thể tích $V_0 = 20$ m$^3$ ở mặt đất nơi có áp suất $p_0 = 1,0 \cdot 10^5$ Pa và nhiệt độ $t_0 = 27^\circ\text{C}$. Bóng bay lên cao đến vị trí có áp suất $p = 0,4 \cdot 10^5$ Pa và nhiệt độ $t = -23^\circ\text{C}$. Coi vỏ bóng có thể dãn nở tự do.
a) Nhiệt độ tuyệt đối của không khí tại vị trí bóng bay lên là $T = 250$ K.
b) Áp suất khí quyển giảm dần khi lên cao làm cho vỏ bóng thám không có xu hướng co lại.
c) Thể tích của bóng thám không tại độ cao đó xấp xỉ bằng 41,7 m$^3$.
d) Lực đẩy Archimedes tác dụng lên quả bóng tại độ cao đó lớn hơn so với khi ở mặt đất.

Câu 13. Một bình thép có thể tích cố định 10 L chứa khí ôxi ở nhiệt độ $27^\circ\text{C}$ và áp suất $20 \cdot 10^5$ Pa. Người ta mở van xả khí để dùng một phần khí ôxi, sau đó đóng van lại. Nhiệt độ khí trong bình vẫn là $27^\circ\text{C}$ và áp suất còn lại là $5 \cdot 10^5$ Pa.
a) Quá trình xả khí ra ngoài là quá trình đẳng tích đối với lượng khí còn lại trong bình.
b) Số phân tử khí ôxi còn lại trong bình bằng một phần tư số phân tử khí ban đầu.
c) Khối lượng riêng của khí trong bình sau khi xả khí giảm đi 4 lần so với ban đầu.
d) Lượng khí ôxi đã thoát ra ngoài chiếm 75% lượng khí ban đầu chứa trong bình.

Câu 14. Khảo sát khối lượng riêng $\rho$ của một chất khí lí tưởng có khối lượng mol $M$.
a) Khối lượng riêng của chất khí tỉ lệ thuận với áp suất và tỉ lệ nghịch với nhiệt độ tuyệt đối theo công thức $\rho = \dfrac{pM}{RT}$.
b) Trong quá trình nén đẳng nhiệt một khối khí, khối lượng riêng của khối khí đó không đổi.
c) Khi đun nóng đẳng áp một khối khí, khối lượng riêng của khối khí giảm đi.
d) Không khí nóng bay lên trên trong hiện tượng đối lưu là do khối lượng riêng của nó nhỏ hơn không khí lạnh xung quanh.

Câu 15. Một ống thủy tinh nhỏ, một đầu kín, một đầu hở, đặt thẳng đứng miệng ống hướng lên trên. Bên trong ống giữ một cột không khí có chiều dài $l_1 = 20$ cm nhờ một cột thủy ngân dài $h = 15$ cm. Áp suất khí quyển là $p_0 = 75$ cmHg. Nhiệt độ môi trường không đổi.
a) Áp suất của cột không khí bên trong ống khi miệng ống hướng lên trên là $p_1 = 90$ cmHg.
b) Nếu lật ngược ống để miệng ống hướng thẳng đứng xuống dưới (thủy ngân không chảy ra ngoài) thì áp suất khí trong ống là $p_2 = 60$ cmHg.
c) Chiều dài cột không khí khi lật ngược miệng ống hướng xuống dưới là $l_2 = 30$ cm.
d) Hiện tượng trên tuân theo định luật Charles vì áp suất của cột khí không đổi.

Câu 16. Cho một lượng khí lí tưởng đơn nguyên tử chứa trong bình kín có thể tích không đổi.
a) Căn bậc hai trung bình bình phương tốc độ phân tử $v_{\text{rms}}$ tỉ lệ thuận với căn bậc hai của nhiệt độ tuyệt đối $T$.
b) Nếu nhiệt độ tuyệt đối tăng từ 100 K lên 400 K thì tốc độ căn bậc hai trung bình bình phương của các phân tử tăng lên 2 lần.
c) Ở cùng nhiệt độ, phân tử khí có khối lượng mol càng lớn thì tốc độ chuyển động nhiệt trung bình càng lớn.
d) Động năng trung bình của chuyển động nhiệt của phân tử phụ thuộc vào cả bản chất của chất khí và nhiệt độ.

Câu 17. Một bình kín chứa hỗn hợp gồm 2 g khí heli ($\text{He}, M_1 = 4$ g/mol) và 16 g khí ôxi ($\text{O}_2, M_2 = 32$ g/mol) ở nhiệt độ $27^\circ\text{C}$ trong thể tích 8,31 L. Lấy $R = 8,31$ J/(mol.K).
a) Số mol khí heli trong bình bằng số mol khí ôxi trong bình và đều bằng 0,5 mol.
b) Áp suất riêng phần của khí heli trong bình lớn hơn áp suất riêng phần của khí ôxi.
c) Tổng số mol chất khí trong bình là 1,0 mol.
d) Áp suất tổng cộng của hỗn hợp khí tác dụng lên thành bình là $3,0 \cdot 10^5$ Pa.

Câu 18. Khảo sát quá trình biến đổi trạng thái của một lượng khí lí tưởng biểu diễn trên đồ thị $(p, T)$ là một đường thẳng đi qua gốc tọa độ $O$.
a) Quá trình biến đổi này là quá trình đẳng tích.
b) Tỉ số giữa áp suất và nhiệt độ tuyệt đối $\dfrac{p}{T}$ là một đại lượng không đổi.
c) Trong quá trình này, nếu nhiệt độ khí tăng thì thể tích khí cũng tăng tỉ lệ thuận.
d) Đồ thị của quá trình này trong hệ tọa độ $(V, T)$ là một đoạn thẳng vuông góc với trục $OV$.

Câu 19. Một lượng khí thực (như khí nitơ hoặc cacbonic) khi ở nhiệt độ rất thấp và áp suất rất cao.
a) Khoảng cách giữa các phân tử khí rất nhỏ, kích thước của phân tử không còn có thể bỏ qua được.
b) Lực hút và lực đẩy giữa các phân tử khí trở nên đáng kể và chi phối chuyển động của các phân tử.
c) Khí thực trong điều kiện này vẫn tuân theo hoàn toàn chính xác định luật Boyle và định luật Charles.
d) Nếu hạ nhiệt độ xuống đủ thấp ở áp suất thích hợp, khí thực có thể chuyển sang thể lỏng.

Câu 20. Một xilanh đặt thẳng đứng có pit-tông khối lượng $m = 2$ kg, tiết diện ngang $S = 20$ cm$^2$ đậy kín một lượng khí bên trong. Áp suất khí quyển là $p_0 = 10^5$ Pa. Lấy $g = 10$ m/s$^2$. Bỏ qua ma sát giữa pit-tông và xilanh.
a) Áp lực do khí quyển tác dụng lên mặt ngoài của pit-tông là 200 N.
b) Áp suất của khối khí bên trong xilanh khi pit-tông cân bằng bằng đúng áp suất khí quyển $p_0$.
c) Áp suất của khối khí trong xilanh bằng $1,1 \cdot 10^5$ Pa.
d) Nếu đặt thêm một vật nặng khối lượng 2 kg lên pit-tông thì áp suất của khí trong xilanh tăng thêm $0,1 \cdot 10^5$ Pa.

Câu 21. Đồ thị biểu diễn một quá trình biến đổi trạng thái của lượng khí lí tưởng trong hệ tọa độ $(V, T)$ là một đoạn thẳng vuông góc với trục $OT$.
a) Quá trình biến đổi này là quá trình đẳng nhiệt.
b) Trong quá trình này, thể tích của khối khí giữ không đổi.
c) Nếu thể tích của khối khí tăng lên thì áp suất của khối khí phải giảm xuống.
d) Đồ thị của quá trình này trong hệ tọa độ $(p, V)$ có dạng là một đường thẳng song song với trục $Op$.

Câu 22. Xét thang nhiệt độ Celsius và thang nhiệt độ Kelvin.
a) Mỗi độ chia trong thang Celsius ($1^\circ\text{C}$) có độ lớn đúng bằng một độ chia trong thang Kelvin (1 K).
b) Khi nhiệt độ của một vật tăng thêm $20^\circ\text{C}$ thì nhiệt độ của nó trong thang Kelvin tăng thêm 293 K.
c) Thang nhiệt độ Kelvin không có giá trị âm vì độ không tuyệt đối ($0$ K) là nhiệt độ thấp nhất trên lí thuyết.
d) Tại độ không tuyệt đối, mọi chuyển động nhiệt của các phân tử về mặt nhiệt động lực học cổ điển đều ngừng lại.

Câu 23. Khảo sát định luật Boyle ứng dụng trong cơ chế hô hấp của con người.
a) Khi ta hít vào, cơ hoành hạ xuống làm thể tích khoang ngực tăng lên.
b) Theo định luật Boyle, khi thể tích khoang ngực tăng thì áp suất không khí trong phổi giảm xuống thấp hơn áp suất khí quyển.
c) Chênh lệch áp suất làm không khí từ bên ngoài tự động tràn vào phổi qua đường hô hấp.
d) Khi thở ra, khoang ngực thu hẹp lại làm giảm áp suất khí trong phổi đẩy không khí ra ngoài.

Câu 24. Một bình kín bằng kim loại chứa khí hiđrô ở $27^\circ\text{C}$ và áp suất 2 atm. Đun nóng bình cho đến khi áp suất khí tăng lên tới 6 atm.
a) Vì bình kín nên quá trình biến đổi trạng thái của khí là quá trình đẳng tích.
b) Tỉ số giữa áp suất lúc sau và áp suất lúc đầu bằng 3.
c) Nhiệt độ của khối khí lúc sau là $81^\circ\text{C}$.
d) Nhiệt độ tuyệt đối của khối khí lúc sau là 900 K.

Câu 25. Một lượng khí lí tưởng trải qua chu trình kín biến đổi gồm 3 trạng thái: trạng thái (1) sang trạng thái (2) là dãn đẳng nhiệt; trạng thái (2) sang trạng thái (3) là làm nguội đẳng tích; trạng thái (3) về trạng thái (1) là nén đẳng áp.
a) Ở trạng thái (1), nhiệt độ bằng nhiệt độ ở trạng thái (2).
b) Thể tích ở trạng thái (2) bằng thể tích ở trạng thái (3).
c) Áp suất ở trạng thái (3) bằng áp suất ở trạng thái (1).
d) Nhiệt độ ở trạng thái (3) là nhiệt độ thấp nhất trong toàn bộ chu trình.

Câu 26. Một học sinh dùng bơm để bơm không khí ở áp suất khí quyển $p_0$ vào một quả bóng da. Coi nhiệt độ không khí không đổi trong suốt quá trình bơm.
a) Mỗi lần bơm nén một lượng khí từ khí quyển vào bên trong quả bóng.
b) Tổng khối lượng khí bên trong quả bóng không đổi trong quá trình bơm.
c) Ban đầu khi bóng chưa căng, thể tích của bóng tăng dần; khi bóng đã căng cứng, áp suất bên trong bóng tăng mạnh sau mỗi lần bơm.
d) Bài toán tính số lần bơm khí có thể áp dụng trực tiếp định luật Boyle cho toàn bộ khối lượng khí trước và sau khi bơm.

Câu 27. Cho $N$ phân tử của một chất khí lí tưởng chứa trong bình có thể tích $V$.
a) Mật độ phân tử của chất khí trong bình được tính bằng $\mu = \dfrac{N}{V}$.
b) Đơn vị của mật độ phân tử trong hệ SI là m$^{-3}$.
c) Nếu giữ nguyên số phân tử khí và nén thể tích bình giảm một nửa thì mật độ phân tử giảm một nửa.
d) Khi thể tích bình không đổi, nếu tăng số phân tử khí lên gấp ba thì áp suất khí tác dụng lên thành bình tăng gấp ba (ở cùng nhiệt độ).

Câu 28. Người thợ lặn thở bằng bình dưỡng khí lặn sâu xuống đáy biển. Giả sử nhiệt độ của nước biển không đổi theo độ sâu.
a) Áp suất mà thợ lặn phải chịu tăng tỉ lệ thuận với độ sâu theo công thức $p = p_0 + \rho g h$.
b) Thể tích các bọt khí do người thợ lặn thở ra khi di chuyển từ đáy biển lên mặt nước sẽ co nhỏ lại.
c) Nếu người thợ lặn nổi lên mặt nước quá nhanh mà không thở ra đều đặn, không khí trong phổi dãn nở nhanh có thể gây tổn thương màng phổi.
d) Bình dưỡng khí nén khí ở áp suất rất cao để chứa được một khối lượng khí lớn trong thể tích bình nhỏ.

Câu 29. Xét quá trình biến đổi trạng thái của một lượng khí lí tưởng xác định theo đồ thị $(p, V)$ đi từ điểm $A(p_1, V_1)$ đến điểm $B(p_2, V_2)$ theo một đoạn thẳng nối liền hai điểm.
a) Đoạn thẳng nối $A$ và $B$ không phải là đường đẳng quá trình cơ bản (đẳng áp, đẳng nhiệt, đẳng tích).
b) Trong quá trình chuyển từ $A$ đến $B$, nhiệt độ của khối khí luôn luôn giữ không đổi.
c) Tích số $p \cdot V$ tại mỗi điểm trên đoạn thẳng $AB$ tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối $T$ tại điểm đó.
d) Nếu điểm $A$ có ($10^5$ Pa, 2 L) và điểm $B$ có ($2 \cdot 10^5$ Pa, 4 L) thì nhiệt độ tại $B$ gấp 4 lần nhiệt độ tại $A$.

Câu 30. Một thiết bị an toàn của nồi áp suất gia đình sử dụng một van kim loại có khối lượng nhỏ đậy lên một lỗ thoát hơi có diện tích $S$.
a) Nồi áp suất làm tăng nhiệt độ sôi của nước bằng cách giữ hơi nước lại làm tăng áp suất bên trong nồi.
b) Quá trình đun nóng nước và hơi trong nồi khi van chưa mở là quá trình biến đổi gần đúng đẳng áp.
c) Khi áp suất khí và hơi trong nồi vượt qua một giới hạn an toàn, áp lực từ bên trong sẽ nâng van lên để hơi thoát bớt ra ngoài.
d) Khối lượng của van kim loại càng lớn thì áp suất tối đa đạt được bên trong nồi trước khi xả hơi càng cao.

PHẦN III. CÂU TRẮC NGHIỆM TRẢ LỜI NGẮN (10 câu)

Thí sinh trả lời từ Câu 1 đến Câu 10. Điền kết quả số thu được vào ô trả lời.

Câu 1. Một khối khí lí tưởng có thể tích ban đầu $V_1 = 8$ L ở áp suất $p_1 = 1,2 \cdot 10^5$ Pa. Người ta nén đẳng nhiệt khối khí này cho đến khi áp suất của nó đạt giá trị $p_2 = 3,0 \cdot 10^5$ Pa. Thể tích $V_2$ của khối khí khi đó bằng bao nhiêu lít?

Câu 2. Một khối khí lí tưởng ở nhiệt độ $27^\circ\text{C}$ chiếm thể tích 6 L. Khối khí được đun nóng đẳng áp cho đến khi nhiệt độ tuyệt đối của nó đạt $400$ K. Thể tích của khối khí sau khi nung nóng bằng bao nhiêu lít?

Câu 3. Lốp xe ô tô được bơm không khí ở nhiệt độ $27^\circ\text{C}$ đến áp suất $2,2$ atm. Sau khi xe chạy liên tục trên đường cao tốc nắng nóng, nhiệt độ không khí bên trong lốp xe tăng lên đến $57^\circ\text{C}$. Coi thể tích của lốp xe thay đổi không đáng kể. Áp suất của không khí trong lốp xe khi đó bằng bao nhiêu atm? (Làm tròn kết quả đến chữ số thập phân thứ hai).

Câu 4. Một bình thép dung tích 8,31 L chứa đúng 0,5 mol khí lí tưởng ở áp suất $1,5 \cdot 10^5$ Pa. Lấy hằng số khí lí tưởng $R = 8,31$ J/(mol.K). Nhiệt độ tuyệt đối của khối khí trong bình bằng bao nhiêu Kelvin?

Câu 5. Tính khối lượng riêng của chất khí nitơ ($\text{N}_2$, khối lượng mol $M = 28$ g/mol $= 0,028$ kg/mol) ở nhiệt độ $27^\circ\text{C}$ và áp suất $1,0 \cdot 10^5$ Pa theo đơn vị kg/m$^3$. Lấy $R = 8,31$ J/(mol.K). (Làm tròn kết quả đến chữ số thập phân thứ hai).

Câu 6. Người ta dùng một ống bơm tay có dung tích mỗi lần bơm là 100 cm$^3$ để bơm không khí từ khí quyển ở áp suất $p_0 = 10^5$ Pa vào một quả bóng rổ có dung tích không đổi là 2,5 L. Ban đầu quả bóng chưa có áp suất phụ (áp suất trong bóng bằng $p_0$). Coi nhiệt độ không khí không đổi trong suốt quá trình bơm. Để áp suất trong bóng đạt tới $2,2 \cdot 10^5$ Pa thì cần phải thực hiện bao nhiêu lần bơm?

Câu 7. Bình kín A dung tích 3 L chứa khí ở áp suất $2 \cdot 10^5$ Pa được nối với bình kín B dung tích 2 L chứa cùng loại khí ở áp suất $10^5$ Pa bằng một ống dẫn có thể tích không đáng kể. Mở van nối để hai bình thông nhau ở nhiệt độ không đổi. Áp suất hỗn hợp khí sau khi hệ đạt trạng thái cân bằng bằng bao nhiêu $10^5$ Pa? (Điền số thập phân).

Câu 8. Một bọt khí có thể tích ban đầu $V_1 = 1,0$ cm$^3$ ở đáy hồ nước sâu 20 m. Bọt khí nổi dần lên mặt nước. Coi nhiệt độ của nước ở đáy và mặt hồ là như nhau. Lấy gia tốc trọng trường $g = 10$ m/s$^2$, khối lượng riêng của nước là $\rho = 1000$ kg/m$^3$ và áp suất khí quyển là $p_0 = 1,0 \cdot 10^5$ Pa. Khi bọt khí nổi lên sát mặt nước, thể tích của nó bằng bao nhiêu cm$^3$?

Câu 9. Căn bậc hai của trung bình bình phương tốc độ phân tử của khí heli ($\text{He}$, khối lượng mol $M = 4$ g/mol $= 4 \cdot 10^{-3}$ kg/mol) ở nhiệt độ $27^\circ\text{C}$ bằng bao nhiêu m/s? Lấy $R = 8,31$ J/(mol.K). (Làm tròn kết quả đến hàng đơn vị).

Câu 10. Một xilanh đặt thẳng đứng có tiết diện đáy $S = 50$ cm$^2$, bên trong chứa một lượng khí lí tưởng được đậy kín bởi một pit-tông có khối lượng $m = 10$ kg trượt không ma sát. Áp suất khí quyển bên ngoài là $p_0 = 1,0 \cdot 10^5$ Pa. Lấy gia tốc trọng trường $g = 10$ m/s$^2$. Áp suất của lượng khí bên trong xilanh bằng bao nhiêu $10^5$ Pa? (Điền số thập phân).

--------- HẾT ---------

Họ và tên thí sinh: ................................................ Số báo danh: ........................