Bài tập học sinh giỏi 11 - Phần Nhiệt

Bài 1: Ống thuỷ tinh của phong vũ biểu thuỷ ngân được treo bằng sợi dây nối qua một lực kế sao cho đầu dưới của ống không chạm đáy bình thuỷ ngân. Có thể căn cứ vào số chỉ của lực kế để nhận biết về độ lớn của áp suất khí quyển được không bỏ qua áp suất hơi bão hoà của thuỷ ngân và các hiện tượng mặt ngoài của chất lỏng. Bài 2: Hai quả cầu thuỷ bán kính r và R nối với nhau bằng một ống thuỷ tinh dài và chứa đầy không khí, ở giữa ống có một giọt chất lỏng. Có thể xác định nhiệt độ của môi trường xung quanh bằng dụng cụ này không? Bài 3: Hai hình cầu có các thể tích 100cm3 và 200cm3 được nối với nhau bằng một ống ngắn, trong ống nối có một vách xốp. Nhờ vách xốp ma fáp suất của hai bình có thể san bằng nhau còn nhiệt độ htì không. Ở trạng thái ban đầu toàn hệ có nhiệt độ t1=270 C và chứa ôxy ở p=760mmHg. Bình cầu nhỏ đặt trong nước đá đang tan có t2=00C còn bình cầu lớn đặt trong hơi nước co t3= 1000C. Hỏi áp suất của hệ thống trong trường hợp này. Bỏ qua sự giãn nở vì nhiệt. Bài 4. Trong một buồng nổ chứa đầy hỗn hợp mêtan và ôxy ở nhiệt độ phòng và áp suất p0=760mmHg. Áp suất riêng phần của metan và ôxy như nhau. Sau khi bịt kín thì trong đó xẩy ra sự nổ. Tìm áp suất đựơc thiết lập trong buồng nổ sau khi đã làm lạnh các sản phẩm đến nhiệt độ ban đầu ở đó áp suất hơi bão hoà là pbh=17mmHg. Bài 5. Khối lượng riêng của hỗn hợp nitơ và hyđrô ở nhiệt độ t=470 C và áp suất p=2at bằng . Tìm mật độ phân tử nitơ (n1) và hyđrô (n2) trong hỗn hợp. Bài 6. Một vệ tinh thể tích V=100cm3 chứa không khí ở điều kiện thường. Thiên thạch đã làm thủng một lỗ nhỏ có diện tích S=1cm3 trên vỏ vệ tinh. Tính khoảng thời gian để áp suất bên trong vệ tinh giảm đi 1%. Nhiệt độ của không khí không đổi. Cho biết R=8,31.10J/mol.K và khối lượng mol của không khí . Bài 7. Một bình đứng khí hiếm được chia hai phần bằng nhau bằng một vách nhỏ có lỗ thủng với kích thước khá nhỏ so với quãng đường tự do trung bình của phân tử khí trong bình. Tìm tỉ số áp suất của khí trong mỗi phần của bình nếu chúng được giữ ở nhiệt độ khác nhau T1 và T2. Bài 8. Một bình có một lỗ nhỏ. Nhiệt độ củakhí ở không gian xung quanh là T, áp suất là p. Khí đủ hiếm để cho các phân tử khi bay vào hoặc bay ra khỏi bình khi đi qua bề dày của lỗ hở không va chạm nhau. Trong bình được giữ ở nhiệt độ 4T. Hỏi áp suất ở trong bình?. Bài 9.Một quả bóng có khối lượng m=200g có thể tích S (l) được bơm không khí đến áp suất =1,2at. Quả bóng được ném lên cao 20m và rơi xuống đất rắn rồi lại nẩy lên gần như tơi vị trí cũ. Tính nhiệt độ cực đại của không khí trong quá bóng vào lúc va chạm đất rắn. Nhiệt độ ngoài 3000K, nhiệt dung riêng của không khí ở thể tích không đổi Cv=0,16cal/g.độ. Bài 10. Trong một xi lanh đặt nằm ngang phần bên trái pittông giữ chặt có khí lí tưởng đơn nguyên tử còn phần bên phải là chân không. Xi lanh được cách nhiệt với môi trường xung quanh còn lò xo nằm giữa pittông và thành bên phải lúc đầu chưa bị biến dạng. Giải phóng pittông và sau khi nó đứng ở vị trí cân bằng thì thể tích của khí tăng gấp đôi. Hỏi nhiệt độ và áp suất biến đổi như thế nào. Nhiệt dung của xilanh, pittông và lò xo đều bỏ qua. Bài 11. Tìm bán kính của giọt nước lớn nhất có thể hoá hơi và không thu nhiệt từ bên ngoài?.