Với giải bài tập Vật Lí lớp 12 Bài 9: Định luật Boyle sách Kết nối tri thức hay nhất, chi tiết giúp học sinh dễ dàng làm bài tập Vật Lí 12 Kết nối tri thức Bài 9.

Giải Vật Lí 12 Kết nối tri thức Bài 9: Định luật Boyle

Giải Vật Lí 12 trang 37

Khi thay đổi thể tích của một khối lượng khí xác định ở nhiệt độ không đổi

Giải Vật Lí 12 Bài 9: Định luật Boyle - Kết nối tri thức

Khởi động trang 37 Vật Lí 12: Khi thay đổi thể tích của một khối lượng khí xác định ở nhiệt độ không đổi thì áp suất khí thay đổi như thế nào?

Lời giải:

Khi thay đổi thể tích của một khối lượng khí xác định ở nhiệt độ không đổi thì áp suất khí thay đổi. Cụ thể: đối với một lượng khí nhất định, ở nhiệt độ không đổi, áp suất và thể tích tỉ lệ nghịch với nhau. Tích số của áp suất và thể tích luôn không đổi.

Lời giải bài tập Vật lí 12 Bài 9: Định luật Boyle hay khác:

Các thông số trạng thái của một lượng khí đều là đại lượng có thể đo

Giải Vật Lí 12 Bài 9: Định luật Boyle - Kết nối tri thức

Câu hỏi 1 trang 37 Vật Lí 12: Các thông số trạng thái của một lượng khí đều là đại lượng có thể đo hoặc xác định được bằng các dụng cụ đo lường.

Người ta dùng các dụng cụ nào để đo, xác định các thông số trạng thái của lượng khí trong hộp kín ở Hình 9.1?

Lời giải:

- Dùng nhiệt kế để đo nhiệt độ.

- Thước để đo kích thước dụng cụ chứa khí để gián tiếp tính thể tích khối khí.

- Áp kế để đo áp suất.

Lời giải bài tập Vật lí 12 Bài 9: Định luật Boyle hay khác:

Nêu tên đơn vị của các đại lượng này trong hệ SI trang 37 Vật lí 12

Giải Vật Lí 12 Bài 9: Định luật Boyle - Kết nối tri thức

Câu hỏi 2 trang 37 Vật Lí 12: Nêu tên đơn vị của các đại lượng này trong hệ SI.

Lời giải:

Đơn vị của các đại lượng:

- Nhiệt độ: độ C (^oC)

- Thể tích: mét khối (m³)

- Áp suất: pascal (Pa)

Lời giải bài tập Vật lí 12 Bài 9: Định luật Boyle hay khác:

Hãy so sánh các thông số trạng thái của không khí trong một quả bóng bay

Giải Vật Lí 12 Bài 9: Định luật Boyle - Kết nối tri thức

Câu hỏi trang 37 Vật Lí 12: Hãy so sánh các thông số trạng thái của không khí trong một quả bóng bay đã được bơm khi để trong bóng mát và khi để ngoài nắng (Hình 9.3).

Lời giải:

Bảng so sánh các thông số trạng thái:

Do quả bóng để ngoài nắng nhiệt độ ngoài trời cao nên nhiệt độ khối khí trong quả bóng tăng lên, quả bóng giãn nở làm tăng thể tích, các phân tử khí chuyển động càng nhanh, va chạm vào thành bên trong quả bóng càng nhiều nên áp suất tăng.

Lời giải bài tập Vật lí 12 Bài 9: Định luật Boyle hay khác:

Chuẩn bị Bộ thí nghiệm về chất khí Xi lanh trong suốt có độ chia nhỏ nhất

Giải Vật Lí 12 Bài 9: Định luật Boyle - Kết nối tri thức

Hoạt động trang 38 Vật Lí 12:

Chuẩn bị: Bộ thí nghiệm về chất khí

- Xi lanh trong suốt có độ chia nhỏ nhất 0,5 cm³ (1).

- Pit-tông có ống nối khí trong xi lanh với áp kế (2).

- Áp kế có độ chia nhỏ nhất 0,05.10⁵ Pa (3).

- Giá đỡ thí nghiệm (4).

- Thước đo (5).

Tiến hành:

- Bố trí thí nghiệm như Hình 9.4.

- Dịch chuyển từ từ pit-tông để làm thay đổi thể tích khí.

- Đọc và ghi kết quả thí nghiệm vào vở tương tự mẫu ở Bảng 9.1.

Từ kết quả thí nghiệm ở Bảng 9.1, thực hiện các yêu cầu sau:

1. Xác định giá trị của tích pV trong mỗi lần thí nghiệm.

2. Vẽ đường biểu diễn sự phụ thuộc của áp suất p vào thể tích V trong hệ toạ độ (p,V).

3. Phát biểu mối quan hệ giữa p và V trong quá trình đẳng nhiệt.

Lời giải:

1. Giá trị của tích pV trong mỗi lần thí nghiệm:

p₁V₁ = 3,0.10^-6.1,0 = 3,0.10^-6

p₂V₂ = 2,5.10^-6.1,2 = 3,0.10^-6

p₃V₃ = 2,0.10^-6.1,5 = 3,0.10^-6

p₄V₄ = 1,5.10^-6.1,9 = 2,85.10^-6

2. Đồ thị p – V

3. Trong quá trình đẳng nhiệt của một lượng khí nhất định, tích của áp suất và thể tích luôn không đổi.

Lời giải bài tập Vật lí 12 Bài 9: Định luật Boyle hay khác:

Từ kết quả thí nghiệm ở Bảng 9.1 thực hiện các yêu cầu sau Xác định giá trị của tích

Giải Vật Lí 12 Bài 9: Định luật Boyle - Kết nối tri thức

Hoạt động trang 39 Vật Lí 12: Từ kết quả thí nghiệm ở Bảng 9.1, thực hiện các yêu cầu sau:

1. Xác định giá trị của tích pV trong mỗi lần thí nghiệm.

2. Vẽ đường biểu diễn sự phụ thuộc của áp suất p vào thể tích V trong hệ tọa độ (p,V).

3. Phát hiểu mối quan hệ giữa p và V trong quá trình đẳng nhiệt.

Lời giải:

Nội dung đang được cập nhật...

Lời giải bài tập Vật lí 12 Bài 9: Định luật Boyle hay khác:

Nếu vẽ đường biểu diễn sự phụ thuộc của p vào 1/V thì đường biểu diễn sẽ có dạng

Giải Vật Lí 12 Bài 9: Định luật Boyle - Kết nối tri thức

Câu hỏi 1 trang 39 Vật Lí 12: Nếu vẽ đường biểu diễn sự phụ thuộc của p vào $\frac{1}{\mathrm{V}}$ thì đường biểu diễn sẽ có dạng như thế nào? Tại sao?

Lời giải:

Nếu vẽ đường biểu diễn sự phụ thuộc của p vào $\frac{1}{V}$ thì đường biểu diễn sẽ có dạng đường thẳng. Vì p tỉ lệ nghịch với V nên có nghĩa là p tỉ lệ thuận với $\frac{1}{V}$.

Lời giải bài tập Vật lí 12 Bài 9: Định luật Boyle hay khác:

Tìm ví dụ về quá trình đẳng nhiệt trong đời sống trang 39 Vật lí 12

Giải Vật Lí 12 Bài 9: Định luật Boyle - Kết nối tri thức

Câu hỏi 2 trang 39 Vật Lí 12: Tìm ví dụ về quá trình đẳng nhiệt trong đời sống.

Lời giải:

Ví dụ về quá trình đẳng nhiệt:

- Bình xịt khử trùng: Khí bên trong bình được nén dưới áp suất cao. Khi ta ấn nút, van mở, khí thoát ra ngoài, thể tích khí tăng. Do có van điều tiết, áp suất khí giảm dần, nhưng nhiệt độ khí gần như không đổi (gần như đẳng nhiệt).

- Nén khí trong bình: Khi nén khí, thể tích khí giảm, áp suất khí tăng. Quá trình này có thể được thực hiện gần như đẳng nhiệt bằng cách sử dụng nước để làm mát bình khí.

Lời giải bài tập Vật lí 12 Bài 9: Định luật Boyle hay khác:

Một quả bóng chứa 0,04 m3 không khí ở áp suất 120 kPa Tính áp suất của không khí

Giải Vật Lí 12 Bài 9: Định luật Boyle - Kết nối tri thức

Bài tập 1 trang 40 Vật Lí 12: Một quả bóng chứa 0,04 m³ không khí ở áp suất 120 kPa. Tính áp suất của không khí trong bóng khi làm giảm thể tích bóng còn 0,025 m³ ở nhiệt độ không đổi.

Lời giải:

Áp dụng quá trình đẳng nhiệt:

$p_1{V}_1=p_2{V}_2\iff 120.0,04=p_2.0,025\iff p_2=192kPa$

Lời giải bài tập Vật lí 12 Bài 9: Định luật Boyle hay khác:

Một bọt khí nối từ đáy giếng sâu 6 m lên mặt nước Khi lên tới mặt nước

Giải Vật Lí 12 Bài 9: Định luật Boyle - Kết nối tri thức

Bài tập 2 trang 40 Vật Lí 12: Một bọt khí nối từ đáy giếng sâu 6 m lên mặt nước. Khi lên tới mặt nước, thể tích của bọt khí tăng lên bao nhiêu lần? Coi áp suất khí quyển là 1,013.10⁵ Pa; khối lượng riêng của nước giếng là 1 003 kg/m³ và nhiệt độ của nước giếng không thay đổi theo độ sâu.

Lời giải:

Áp suất của bọt khí khi ở độ sâu 6 m là:

$p_1=\rho gh+p_0=1000.9,8.6+1,{013.10}^5=1,{6.10}^{5}Pa$

Áp dụng quá trình đẳng nhiệt:

$p_1{V}_1=p_2{V}_2\iff \frac{V_2}{V_1}=\frac{p_1}{p_2}=\frac{1,{6.10}^5}{1,{013.10}^5}=1,58$

Thể tích bọt khí tăng 1,58 lần.

Lời giải bài tập Vật lí 12 Bài 9: Định luật Boyle hay khác:

Dùng định luật Boyle giải thích được các hiện tượng thực tế đơn giản có liên quan

Giải Vật Lí 12 Bài 9: Định luật Boyle - Kết nối tri thức

Em có thể trang 40 Vật Lí 12: Dùng định luật Boyle giải thích được các hiện tượng thực tế đơn giản có liên quan.

Lời giải:

Định luật Boyle có rất nhiều ứng dụng trong cuộc sống hiện đại, trong đó có thể kể đến ví dụ như lặn biển, điều này là do người lặn phải đẩy không khí ra khỏi phổi khi lên cao vì nó nở ra khi áp suất giảm, nếu không làm như vậy có thể gây tổn thương mô.

Nó được tìm thấy trong tất cả các thiết bị sử dụng hoặc chạy bằng năng lượng khí nén, chẳng hạn như cánh tay robot sử dụng các bộ phận như piston khí nén, bộ truyền động, bộ điều chỉnh áp suất và van giảm áp.

Động cơ xăng, ga hoặc diesel cũng sử dụng định luật Boyle trong quá trình đốt trong, vì lần đầu tiên không khí đi vào xi lanh với thể tích và áp suất, lần thứ hai nó giảm thể tích bằng cách tăng áp suất.

Ô tô có hệ thống túi khí hoạt động bằng cách đẩy một lượng không khí hoặc khí nhất định từ buồng đến túi khí bên ngoài, ở đó áp suất giảm và thể tích tăng duy trì nhiệt độ không đổi.

Định luật Boyle ngày nay rất quan trọng vì nó là định luật nói với chúng ta và giải thích hành vi của chất khí. Nó chắc chắn giải thích rằng áp suất và thể tích của một chất khí tỉ lệ nghịch với nhau. Do đó, khi tác dụng áp suất lên một chất khí thì thể tích của nó giảm đi và áp suất của nó tăng lên.

Lời giải bài tập Vật lí 12 Bài 9: Định luật Boyle hay khác: