Dưới đây là lời giải chi tiết cho các câu hỏi liên quan đến các định luật chất khí, chủ yếu tập trung vào định luật Sác-lơ và quá trình đẳng tích (thể tích không đổi).
---
**Câu 12:** Trong điều kiện thể tích không đổi, khi nhiệt độ tăng thì áp suất tăng theo định luật chất khí lí tưởng:
\[
\frac{P_1}{T_1} = \frac{P_2}{T_2} \quad \Rightarrow \quad T_2 = T_1 \times \frac{P_2}{P_1}
\]
Cho áp suất tăng từ 1 atm lên 4 atm, nhiệt độ ban đầu \( T_1 = 27^\circ C = 300 K \):
\[
T_2 = 300 \times \frac{4}{1} = 1200 K
\]
Chuyển sang độ C: \(1200 - 273 = 927^\circ C\).
**Đáp án:** A. 927°C
---
**Câu 13:** Bình chứa khí ở \(70^\circ C\) dưới áp suất 4 atm, áp suất tăng thêm 0,5 atm. Tính nhiệt độ mới.
Biết:
\[
T_1 = 70 + 273 = 343 K, \quad P_1 = 4 atm, \quad P_2 = 4 + 0.5 = 4.5 atm
\]
Áp dụng định luật đẳng tích:
\[
\frac{P_1}{T_1} = \frac{P_2}{T_2} \Rightarrow T_2 = T_1 \times \frac{P_2}{P_1} = 343 \times \frac{4.5}{4} = 343 \times 1.125 = 385.9 K
\]
Chuyển sang °C:
\[
T_2 = 385.9 - 273 = 112.9^\circ C
\]
Không có đáp án đúng như trên, kiểm tra lại các lựa chọn gần nhất:
A. 315 K (42°C) - thấp hơn
B. 35 K - không hợp lý
C. 300 K (27°C) - không đúng
D. 335 K (62°C) - không đúng
Có vẻ đề bài hoặc đáp án không phù hợp, có thể đề yêu cầu chọn đáp án gần nhất hoặc kiểm tra lại dữ liệu.
---
**Câu 14:** Khi đun nóng đẳng tích, áp suất tăng thêm \(\frac{1}{360}\) áp suất ban đầu khi tăng 1°C. Tìm nhiệt độ ban đầu \(T_1\).
Theo định luật chất khí:
\[
\frac{\Delta P}{P_1} = \frac{\Delta T}{T_1}
\]
Ở đây \(\Delta P = \frac{1}{360} P_1\), \(\Delta T = 1^\circ C = 1 K\), nên:
\[
\frac{1}{360} = \frac{1}{T_1} \Rightarrow T_1 = 360 K
\]
Đổi sang °C:
\[
T_1 = 360 - 273 = 87^\circ C
\]
**Đáp án:** A. 87°C
---
**Câu 15:** Áp suất tăng thêm 0,4% (0.004) khi tăng 1°C:
\[
\frac{\Delta P}{P_1} = 0.004 = \frac{\Delta T}{T_1} = \frac{1}{T_1}
\Rightarrow T_1 = \frac{1}{0.004} = 250 K
\]
Chuyển sang °C:
\[
T_1 = 250 - 273 = -23^\circ C
\]
**Đáp án:** B. -23°C
---
**Câu 16:** Nhiệt độ tăng từ 25°C lên 32°C, áp suất tăng theo:
\[
\frac{P_2}{P_1} = \frac{T_2}{T_1} = \frac{32 + 273}{25 + 273} = \frac{305}{298} \approx 1.0235
\]
Áp suất tăng khoảng 2,35%, tức khoảng 1.02 lần, trong các đáp án không có 1.02, gần nhất là D (1.5 lần). Vì thế chọn đáp án hợp lý nhất là:
**Đáp án:** D. 1,5 lần
---
**Câu 17:** Bình nạp khí ở 33°C (306 K), áp suất 300 kPa, tăng nhiệt độ lên 37°C (310 K), áp suất tăng:
\[
\frac{P_2}{P_1} = \frac{T_2}{T_1} = \frac{310}{306} \approx 1.0131
\]
Áp suất tăng:
\[
\Delta P = P_1 \times (1.0131 -1) = 300 \times 0.0131 = 3.93 kPa
\]
**Đáp án:** A. 3,92 kPa
---
**Câu 18:** Tìm nhiệt độ lớn nhất để áp suất khí không vượt quá áp suất khí quyển cộng áp lực nắp bình.
Áp lực do nắp bình:
\[
F = m g = 2 \times 10 = 20 N
\]
Diện tích miệng bình:
\[
S = 10 cm^2 = 10 \times 10^{-4} m^2 = 10^{-3} m^2
\]
Áp suất cần để nâng nắp bình:
\[
P = \frac{F}{S} = \frac{20}{10^{-3}} = 2 \times 10^{4} Pa
\]
Áp suất khí trong bình tối đa:
\[
P_{max} = P_{atm} + P = 1.013 \times 10^{5} + 2 \times 10^{4} = 1.213 \times 10^{5} Pa
\]
Tính nhiệt độ lớn nhất:
\[
\frac{P_{max}}{T_{max}} = \frac{P_0}{T_0} \Rightarrow T_{max} = \frac{P_{max} \times T_0}{P_0}
\]
Với \(P_0 = 1.013 \times 10^5 Pa\), \(T_0 = 273 K\):
\[
T_{max} = \frac{1.213 \times 10^{5} \times 273}{1.013 \times 10^{5}} \approx 327 K
\]
Chuyển sang °C:
\[
T_{max} = 327 - 273 = 54^\circ C
\]
Gần với đáp án D.
**Đáp án:** D. 50,4°C
---
**Câu 19:** Van lò xo với độ cứng \(k=1300 N/m\) bị nén 1 cm = 0.01 m.
Lực cần để mở van:
\[
F = k \times \Delta x = 1300 \times 0.01 = 13 N
\]
Diện tích lỗ van:
\[
S = 1 cm^2 = 1 \times 10^{-4} m^2
\]
Áp suất tăng thêm để mở van:
\[
\Delta P = \frac{F}{S} = \frac{13}{1 \times 10^{-4}} = 1.3 \times 10^{5} Pa
\]
Áp suất lúc mở van:
\[
P = P_0 + \Delta P = 10^5 + 1.3 \times 10^{5} = 2.3 \times 10^{5} Pa
\]
Tính nhiệt độ tương ứng:
\[
\frac{P}{T} = \frac{P_0}{T_0} \Rightarrow T = \frac{P \times T_0}{P_0} = \frac{2.3 \times 10^{5} \times 300}{10^{5}} = 690 K
\]
Chuyển sang °C:
\[
T = 690 - 273 = 417^\circ C
\]
Không trùng với các đáp án cho sẵn, đáp án gần nhất là A: 390°C.
---
**Câu 1:** Quá trình đẳng áp (áp suất không đổi) thì:
- Nhiệt độ tăng thì thể tích tăng tỉ lệ thuận.
**Đáp án:** C. Nhiệt độ tăng, thể tích tăng tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối.
---
**Câu 2:** Bình cầu với chất khí bị ngăn cách bằng giọt thủy ngân, khi làm nóng hay nguội bình thì áp suất có thể thay đổi nhưng thể tích không đổi do bình cứng.
Quá trình thuộc loại:
**Đáp án:** B. Đẳng tích.
---
**Câu 3:** Trên đồ thị (p,V), đường đẳng áp là đường thẳng song song với trục V vì áp suất không đổi.
**Đáp án:** A. Đường thẳng song song với trục V.
---
**Câu 4:** Trên đồ thị (V,T), đường đẳng áp là đường thẳng có thể tích thay đổi tỉ lệ với nhiệt độ tuyệt đối, nghĩa là đường thẳng có phương qua gốc tọa độ.
**Đáp án:** C. Đường thẳng có phương qua gốc tọa độ O.
---
Trên đây là lời giải các câu hỏi liên quan đến các định luật chất khí, đặc biệt là định luật Sác-lơ và các quá trình đẳng tích, đẳng áp trong khí lí tưởng. Nếu bạn cần giải chi tiết thêm câu nào, hãy cho biết!