GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ 10 CƠ BẢN – CHƯƠNG 7

GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ 10 CƠ BẢN – CHƯƠNG 7Chương VII: CHẤT RẮN VÀ CHẤT LỎNG – SỰ CHUYỂN THỂBài 34: CHẤT RẮN KẾT TINH – CHẤT RẮN VÔ ĐỊNH HÌNH

A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT* Các chất rắn được phân làm hai loại: Chất kết tinh và chất vô định hình.* Chất rắn kết tinh có cấu trúc tinh thể, do đó có dạng hình học và nhiệt độ nóng chảy (hay đông đặc) xác định. Tinh thể được cấu trúc bởi các hạt (nguyên tử, phân tử, ion) liên kết chặt với nhau bằng những lực tương tác và sắp xếp theo một trật tự xác định, trong đó mỗi hạt luôn luôn dao động nhiệt quanh vị trí cân bằng của nó.* Chất rắn kết tinh có thể là chất đơn tinh thể hoặc đa tinh thể. Chất rắn đơn tinh thể có tính dị hướng, còn chất rắn đa tinh thể có tính đẳng hướng.* Chất rắn vô định hình không có cấu trúc tinh thể do đó không có dạng hình học xác định, không có nhiệt độ nóng chảy (hay đông đặc) xác định và có tính đẳng hướng.

B. BÀI TẬP CĂN BẢN1. Phân loại các chất rắn theo cách nào dưới đây là đúng ?A. Chất rắn đơn tinh thể và chất rắn vô định hình. B. Chất rắn kết tinh và chất rắn vô định hình.C. Chất rắn đa tinh thể và chất rắn vô định hình. D. Chất rắn đơn tinh thể và chất rắn đa tinh thể.

GiảiChọn đáp án: B.2. Đặc điểm và tính chất nào dưới đây không liên quan đến chất rắn kết tinh ?A. Có dạng hình học xác định. B. Có cấu trúc tinh thể.C. Có nhiệt độ nóng chảy không xác định. D. Có nhiệt độ nóng chảy xác định.

GiảiChọn đáp án: C.3. Đặc điểm và tính chất nào dưới đây liên quan đến chất rắn vô định hình ?A. Có dạng hình học xác định. B. Có cấu trúc tinh thể.C. Có tính dị hướng. D. Không có nhiệt độ nóng chảy xác định.

GiảiChọn đáp án: D.4. Kích thước của các tinh thể phụ thuộc điều kiện gì ?

GiảiKích thước của các tinh thể phụ thuộc vào quá trình hình thành tinh thể diễn biến nhanh hay chậm hay còn gọi là tốc độ kết tinh. Tốc độ kết tinh càng nhỏ, tinh thể có kích thước càng lớn.5. Tại sao kim cương và than chì đều được cấu tạo từ các nguyên tử cacbon, nhưng chúng lại có các tính chất vật lý khác nhau ?

GiảiKim cương và than chì đều được cấu tạo từ nguyên tử cacbon C, nhưng chúng lại có tính chất vật lý khác nhau là do cấu trúc tinh thể của chúng khác nhau.

GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ 10 CƠ BẢN – CHƯƠNG 79. Hãy lập bảng phân loại và so sánh các đặc tính của các chất rắn kết tinh và chất rắn vô định hình.

GiảiChất rắn kết tinh Chất rắn vô định hình

* Có cấu trúc tinh thể, có dạng hình học xác định. * Không có cấu trúc tinh thể nên không có dạng hình học xác định.

* Mỗi chất đều có nhiệt độ nóng chảy (hay đông đặc) xác định.

* Có tính đẳng hướng và không có nhiệt độ nóng chảy (hay đông đặc) xác định.

* Dù được cấu tạo từ cùng một loại nguyên tử nhưng cấu trúc tinh thể khác nhau thì tính chất vật lí của chúng cũng khác nhau.* Các chất rắn kết tinh có thể là chất đơn tinh thể hay đa tinh thể. Các chất đơn tinh thể có tính dị hướng (tính chất vật lí của nó giống nhau theo mọi hướng trong tinh thể).

C. BÀI TẬP BỔ SUNG1. Một quả cầu làm bằng chất đơn tinh thể, khi nóng lên không những có thể thay đổi thể tích mà con thay đổi cả hình dạng nữa. Tại sao ?ĐA: Do tính dị hướng của đơn tinh thể, cho nên khi đun nóng quả cầu thì sự nở theo các hướng khác nhau sẽ khác nhau. Vì thế hình dạng quả cầu thay đổi.2. Làm thế nào để chứng tỏ rằng thủy tinh là một chất vô định hình còn muối ăn là một chất kết tinh.ĐA: Ta đập vỡ một mảnh thủy tinh và một cục muối ăn to. Quan sát các mảnh vỡ của thủy tinh ta thấy khác với muối ăn, các mảnh vỡ này có dạng không đều đặn, nghĩa là không có cấu tạo tinh thể. Thủy tinh là chất vô định hình, còn muối ăn là chất kết tinh.3. Tại sao tinh thể kim cương bền vững hơn tinh thể than chì ?ĐA: Kim cương và than chì đều cấu tạo từ các nguyên tử cacbon, nhưng có cấu trúc mạng tinh thể khác nhau. Sự liên kết của các nguyên tử cacbon trong mạng tinh thể kim cương theo mọi hướng đều giống nhau, còn sự liên kết của nguyên tử cacbon trong mạng tinh thể than chì chỉ bền chặt đối với các nguyên tử nằm trên cùng một mạng phẳng, còn giữa các nguyên tử nằm trên những mặt mạng phẳng song song với nhau thì yếu hơn nhiều. Vì vậy than chì dễ bị tách thành từng lớp mỏng.4*. Mạng tinh thể của muối ăn (NaCl) là mạng lập phương gồm những ion Na+ và Cl- nằm xen kẽ nhau ở nút mạng. Tính cạnh của mỗi ô lập phương nhỏ nhất, cho biết phân tử lượng của NaCl bằng 58,5 g và khối lượng riêng của nó bằng 2,2.103 kg/m3.

ĐA: Thể tích của tinh thể của 1 mol muối ăn:

Mỗi mol có 6,02.1023 phân tử chất đó.Mỗi phân tử NaCl gồm 2 nguyên tử Na và Cl (thực ra là gồm các Na+ và Cl-) nên mạng tinh thể của mỗi mol muối ăn có 2NA nút mạng (2.6,02.1023). Tinh thể muối ăn có dạng khối lập phương.

Thể tích của mỗi ô lập phương nhỏ nhất sẽ là:

Chiều dài mỗi cạnh của mỗi ô là: .

GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ 10 CƠ BẢN – CHƯƠNG 7Bài 35: BIẾN DẠNG CỦA VẬT RẮN

A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT* Biến dạng cơ là sự thay đổi kích thước và hình dạng của vật rắn do tác dụng của ngoại lực. Tùy thuộc vào độ lớn của lực tác dụng, biến dạng của vật rắn có thể là đàn hồi hay không đàn hồi.* Định luật Hook:- Trong giới hạn đàn hồi, độ biến dạng tỉ đối của vật rắn đồng chất, hình trụ tỉ lệ thuận với ứng suất tác

dụng vào vật đó.

- Lực đàn hồi tỉ lệ thuận với độ biến dạng của vật rắn.

với

Trong đó: E: suất đàn hồi (suất Young) (Pa)S: tiết diện (m2)l0: độ dài tự nhiên ban đầu (m)k: độ cứng của vật (N/m)

* Giới hạn bền của vật liệu: (N/m2)

Fb: lực tác dụng lên vật mà lúc đó vật bị đứt.

B. BÀI TẬP CĂN BẢN1. Mức độ biến dạng của thanh rắn (bị kéo hoặc nén) phụ thuộc yếu tố nào dưới đây ?A. Độ lớn của lực tác dụng.B. Độ dài ban đầu của thanh.C. Tiết diện ngang của thanh.D. Độ lớn của lực tác dụng và tiết diện ngang của thanh.

Giải

Suy ra: độ biến dạng phụ thuộc vào độ lớn của lực, và tiết diện S. Do đó chọn đáp án: D.2. Trong giới hạn đàn hồi, độ biến dạng tỉ đối của thanh rắn tỉ lệ thuận với đại lượng nào dưới đây ?A. Tiết diện ngang của thanh. B. Ứng suất tác dụng vào thanh.C. Độ dài ban đầu của thanh. D. Cả ứng suất và độ dài ban đầu của thanh.

GiảiChọn đáp án: B.

Độ biến dạng tỉ đối

3. Độ cứng (hay hệ số đàn hồi) của vật rắn (hình trụ đồng chất) phụ thuộc những yếu tố nào dưới đây ?A. Chất liệu của vật rắn. B. Tiết diện của vật rắn.C. Độ dài ban đầu của vật rắn. D. Cả ba yếu tố trên.

Giải

Ta có:

Do đó chọn đáp án D.4. Một sợi dây thép đường kính 1,5 mm có độ dài ban đầu là 5,2 m. Tính hệ số đàn hồi của sợi dây thép, biết suất đàn hồi của thép là E = 2.1011 Pa.

GiảiHệ số đàn hồi của thanh

GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ 10 CƠ BẢN – CHƯƠNG 7

5. Một thanh rắn đồng chất tiết diện đều có hệ số đàn hồi là 100 N/m, đầu trên gắn cố định và đầu dưới treo một vật nặng để thanh bị biến dạng đàn hồi. Biết gia tốc rơi tự do g = 10 m/s 2. Muốn thanh rắn dài thêm 1 cm, vật nặng phải có khối lượng là bao nhiêu ?

GiảiThanh bị biến dạng do tác dụng của trọng lực của vật nặng

Ta có:

6. Một thanh thép tròn đường kính 20 mm có suất đàn hồi E = 2.1011 Pa. Giữ chặt một đầu thanh và nén đầu còn lại bằng một lực F = 1,57.105 N để thanh này biến dạng đàn hồi. Tính độ biến dạng tỉ đối của thanh.

Giải

Ta có:

Vậy độ biến dạng tỉ đối của thanh là

C. BÀI TẬP BỔ SUNG1. Những thanh truyền của các xilanh trong các động cơ đốt trong được chế tạo bằng những thanh tiết diện hình chữ I. Tại sao ?TL: Thanh tiết diện hình chữ I chống lại các biến dạng kéo, nén và uốn cong rất tốt. Nếu độ chắc chắn như nhau thì thanh chữ I có trọng lượng nhỏ.2. Tại sao khung xe đạp được làm bằng những ống tròn ?TL: Hầu hết mọi bộ phận của khung xe đạp đều làm việc ở tư thế bị uốn cong. Ở tư thế đó khi cùng một lượng vật liệu, cấu trúc ống sẽ có độ bền vững và chắc chắn hơn là cấu trúc đặc. Do đó việc dùng các ống để làm khung xe đạp dẫn đến tiết kiệm vật liệu và giảm trọng lượng của xe.3. Trong chiếc dầm bêtông cốt sắt làm việc ở tư thế uốn cong, phần nào phải đặt cốt lớn hơn ?TL: Khi bị uốn cong chiếc dầm có phần bị kéo giãn, có phần lại bị nén lại. Bêtông chịu nén tốt nhưng chịu kéo giãn kém. Do đó cần đặt cốt ở phần bị kéo giãn.4. Một thanh thép tròn đường kính 2 cm có suất Young E = 2.1011 Pa. Nếu giữ chặt một đầu và nén ở đầu kia một lực bằng 1,57.105 N thì độ co tương đối của thanh là bao nhiêu ?HD: Theo định luật Hook:

Độ co tương đối của thanh:

5. Một sợi dây bằng đồng thau dài 1,8 m có đường kính 0,8 mm. Khi bị kéo bằng một lực 25 N thì thanh giãn ra một đoạn bằng 1 mm. Xác định suất Young của đồng thau.

GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ 10 CƠ BẢN – CHƯƠNG 7

HD: Theo định luật Hook:

6. Một cái xà bằng thép có tiết diện 25 cm2 gắn chặt vào hai bức tường. Xác định lực mà xà sẽ tác dụng lên tường nếu nhiệt độ của nó tăng thêm 200. Hệ số nở dài của thép là 0,00001 K-1, suất đàn hồi của nó là 20.1010 N/m2.HD: Nếu xà ở trạng thái tự do khi được nung nóng nó dài thêm một đoạn:

(1)Vì hai bức tường đứng yên, khoảng cách giữa hai bức tường coi như không đổi, xà sẽ ép vào hai bên tường khi nó được nung nóng.Theo định luật Hook:

(2)

Ở đây độ dài giãn nở bằng độ giãn theo định luật Hook, cho nên thay (1) vào (2), ta có:

7. Cần phải đun nóng một thanh thép có tiết diện 100 mm2 lên bao nhiêu độ để cho nó dài thêm được một đoạn đúng bằng khi nó bị căng dưới tác dụng của một lực 300 N ? Hệ số nở dài của thép 0,00001 K-1, suất Young là E = 20.1010 N/m2.

HD:

8. Một thanh thép dài 2 m và tiết diện 2 cm2 chịu một lực kéo nên dài thêm 1,5 mm. Hãy xác định giá trị của lực kéo đó. Phải đặt lên thanh một trọng vật nhỏ nhất là bao nhiêu để làm gãy nó, nếu giới hạn bền bằng 686.106 N/m2. Suất đàn hồi (suất Young) của thép lấy là E = 20.1010 N/m2.

HD:

Phải đặt lên thanh một lực nhỏ nhất để làm gãy nó là:

9. Trên hình vẽ AB là dây sắt, CD là dây đồng. Hai dây có độ dài và tiết diện ngang giống nhau. Dưới thanh cứng nằm ngang BD dài có treo một vật nặng P. Hỏi phải treo vật nặng ở vị trí nào để thanh BD bao giờ cũng nằm ngang. Biết suất đàn hồi của sắt là E1 = 1,96.1011 N/m2, của đồng E2 = 1,17.1011 N/m2. Coi thanh BD không biến dạng.

HD: Vật nặng P tác dụng lên dây sắt lực F1, lên dây đồng lực F2. Theo định luật Hook, ta có:

GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ 10 CƠ BẢN – CHƯƠNG 7Trong đó là độ dài trước khi biến dạng và tiết diện của mỗi dây.Muốn dây BD nằm ngang thì độ giãn dài của hai dây phải bằng nhau:

(1)

Mặt khác nếu treo vật ở cách dây sắt một đoạn x thì do sự cân bằng về momen lực, ta có:

(2)

Từ (1) và (2) ta suy ra:

Thay số vào tính được: x = 30 cm.

GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ 10 CƠ BẢN – CHƯƠNG 7Bài 36: SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN

A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT* Sự nở vì nhiệt của vật rắn là sự tăng kích thước của vật rắn khi nhiệt độ tăng do bị nung nóng.* Có hai dạng nở vì nhiệt của vật rắn: sự nở dài và sự nở khối.* Độ nở dài của vật rắn tỉ lệ thuận với độ tăng nhiệt độ và độ dài ban đầu của vật đó.

Với là hệ số nở dài :

* Độ nở khối của vật rắn tỉ lệ với độ tăng nhiệt độ và thể tích ban đầu V0 của vật đó.

Với là hệ số nở khối :

* Liên hệ giữa hệ số nở dài và hệ số nở khối.

B. BÀI TẬP CĂN BẢN1. Tại sao khi đổ nước sôi vào trong cốc thủy tinh hay bị nứt vỡ, còn cốc thạch anh không bị nứt vỡ ?A. Vì cốc thạch anh có thành dày hơn. B. Vì cốc thạch anh có đáy dày hơn.C. Vì thạch anh cứng hơn thủy tinh. D. Vì thạch anh có hệ số nở khối nhỏ hơn thủy tinh.

Giải lớn hơn, nên khi gặp nhiệt thì V lớn hơn. Suy ra : thủy tinh dễ vỡ hơn. Do đó

chọn đáp án : D.2. Một thước thép ở 200C có độ dài 1 000 mm. Khi nhiệt độ tăng đến 400C, thước thép này dài thêm bao nhiêu ?A. 2,4 mm. B. 3,2 mm. C. 0,22 mm. D. 4,2 mm.

Giải

Do đó chọn đáp án : C.3. Khối lượng riêng của sắt ở 8000C có bằng bao nhiêu ? Biết khối lượng riêng của nó ở 00C là 7,800.103 kg/m3.A. 7,900.103 kg/m3. B. 7,581.103 kg/m3.C. 7,857.103 kg/m3. D. 7,485.103 kg/m3.

Giải

Ta có:

Do đó chọn đáp án B.4. Một dây tải điện ở 200C có độ dài 1800 m. Hãy xác định độ nở dài của dây tải điện này khi nhiệt độ tăng lên đến 500C về mùa hè. Cho biết hệ số nở dài của dây tải điện là .

GiảiĐộ nở dài của dây tải điện

5. Mỗi thanh ray của đường sắt ở nhiệt độ 150C có độ dài là 12,5 m. Nếu hai đầu các thanh ray khi đó chỉ đặt cách nhau 4,50 mm. thì các thanh ray này có thể chịu được nhiệt độ lớn nhất bằng bao nhiêu để

GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ 10 CƠ BẢN – CHƯƠNG 7chúng không bị uốn cong do tác dụng nở vì nhiệt ? Cho biết hệ số nở dài của mỗi thanh ray là

.Giải

Khoảng cách giữa hai thanh ray liên tiếp nhau chính là độ nở dài của mỗi thanh.Ta có: Suy ra độ biến thiên nhiệt độ :

Nhiệt độ môi trường lớn nhất để thanh ray không bị cong:

6. Xét một vật rắn đồng chất, đẳng hướng và có dạng khối lập phương. Hãy chứng minh độ tăng thể tích của vật rắn này khi bị nung nóng từ nhiệt độ đầu t0 đến nhiệt độ t được xác định bởi công thức: , với V0 và V lần lượt là thể tích của vật rắn ở nhiệt độ đầu t0 và nhiệt độ t,

là hệ số nở dài của vật rắn này. Chú ý: .Giải

- Chiều dài ban đầu mỗi cạnh l0.- Chiều dài mỗi cạnh sau khi bị nung nóng: - Thể tích hình lập phương ban đầu:

- Thể tích hình lập phương sau khi nung nóng:(*)

Do rất nhỏ, suy ra: cũng rất nhỏ, ta có thể bỏ qua.

Từ (*) suy ra:

C. BÀI TẬP BỔ SUNG1. Một thanh ray dài 10 m được lắp lên đường sắt ở nhiệt độ 200C. Phải để hở một khe ở đầu thanh ray với bề rộng là bao nhiêu, nếu thanh ray nóng đến 500C thì vẫn đủ chỗ cho thanh giãn ra ? Hệ số nở dài của sắt làm thanh ray là 12.10-6 K-1. (ĐS: 3,6 mm)2. Đường sắt Hà Nội – Vinh dài 319 km khi nhiệt độ trung bình là 200C. Về mùa hè khi nhiệt độ lên tới 400C thì đường sắt đó dài thêm bao nhiêu ? Lấy hệ số nở dài của sắt làm thanh ray là 12.10-6 K-1.(ĐS: 76,53 m)3. Hai thanh một bằng sắt, một bằng kẽm dài bằng nhau ở 00C, còn ở 1000C thì chênh nhau 1 mm. Hỏi chiều dài của hai thanh đó ở 00C. Biết rằng hệ số nở dài của sắt là 11,4.10-6 K-1, của kẽm là 34.10-6 K-1. (ĐS: 442 mm)4. Tính độ dài ở 00C của thanh thép và của thanh đồng sao cho ở bất kì nhiệt độ nào thanh thép cũng dài hơn thanh đồng là 5 cm. Hệ số nở dài của thép và của đồng là 12.10-6 K-1 và 17.10-6 K-1.(ĐS: 17 cm; 12 cm)5. Một lá đồng có kích thước 0,6 m x 0,5 m ở 200C. Người ta nung nó lên đến 6000C. Diện tích của nó thay đổi thế nào ? Hệ số nở dài của đồng là 17.10-6 K-1. (ĐS: 0,0058 m2)6. Một tấm đồng thau hình vuông có cạnh 30 cm ở nhiệt độ 00C. Sau khi nung nóng tấm đó nở rộng thêm 17,1 cm2. Hỏi nhiệt độ nung là bao nhiêu ? Hệ số nở dài của đồng thau là 18.10-6 K-1.(ĐS: 5300C)7. Người ta dùng một nhiệt lượng là 1672 kJ để nung một tấm sắt có kích thước 0,60 m x 0,20 m x 0,05 m. Thể tích của nó thay đổi như thế nào ? Khối lượng riêng của sắt là 7,8.10 3 kg/m3. Hệ số nở dài của sắt là 12.10-6 K-1. Nhiệt dung riêng của sắt là 460 J/kgK.HD: Khối lượng tấm sắt:

GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ 10 CƠ BẢN – CHƯƠNG 7m = DV = 7,8.103.6.10-3 = 46,8 kgDo cung cấp nhiệt lượng cho nên tấm sắt đã nóng thêm:

Thể tính của tấm sắt lúc đó:

Thể tích tấm sắt đã tăng thêm: .

GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ 10 CƠ BẢN – CHƯƠNG 7Bài 37: CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT CỦA CHẤT LỎNG

A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT* Lực căng bề mặt tác dụng lên một đoạn đường nhỏ bất kỳ trên bề mặt chất lỏng luôn có phương vuông góc với đoạn đường này và tiếp tuyến với bề mặt chất lỏng, có chiều làm giảm diện tích bề mặt chất lỏng và có độ lớn f tỉ lệ thuận với độ dài l của đoạn đường đó.

* là hệ số căng mặt ngoài và được đo bằng đơn vị N/m, phụ thuộc vào bản chất và nhiệt độ của chất lỏng: khi nhiệt độ tăng thì giảm.* Bề mặt chất lỏng ở sát thành bình chứa nó có dạng mặt khum lồi khi thành bình không bị dính ướt hoặc có dạng mặt khum lõm khi thành bình bị dính ướt.* Hiện tượng chất lỏng bên trong các ống mao quản (ống có đường kính nhỏ luôn dâng cao hoặc hạ thấp hơn so với bề mặt chất lỏng bên ngoài ống gọi là hiện tượng mao dẫn. Các ống trong đó xảy ra hiện tượng mao dẫn gọi là ống mao dẫn (hay ống mao quản)* Nếu chất lỏng làm ướt ống mao dẫn thì độ dâng mặt thoáng trong ống mao dẫn là:

D: khối lượng riêng của chất lỏng (kg/m3)d: đường kính ống mao dẫn (m)g: gia tốc rơi tự do, lấy g = 9,8 m/s2

* Trường hợp chất lỏng không làm ướt ống thì công thức trên cho ta độ tụt xuống của mặt thoáng.B. BÀI TẬP CĂN BẢN1. Câu nào dưới đây là không đúng khi nói về lực căng bề mặt của chất lỏng ?A. Lực căng bề mặt tác dụng lên một đoạn đường nhỏ bất kì trên bề mặt chất lỏng có phương vuông góc với đoạn đường này và tiếp tuyến với bề mặt của chất lỏng.B. Lực căng bề mặt luôn có phương vuông góc với bề mặt chất lỏng.C. Lực căng bề mặt có chiều làm giảm diện tích bề mặt chất lỏng.D. Lực căng bề mặt tác dụng lên đoạn đường nhỏ bất kì trên bề mặt chất lỏng có độ lớn f tỉ lệ với độ dài l của đoạn đó.

GiảiChọn đáp án B.2. Tại sao chiếc kim khâu có thể nổi trên mặt nước khi đặt nằm ngang ?A. Vì chiếc kim không bị dính ướt nước.B. Vì khối lượng riêng của chiếc kim nhỏ hơn khối lượng riêng của nước.C. Vì trọng lượng của chiếc kim đè lên mặt nước khi nằm ngang không thắng nổi lực đẩy Acsimet.D. Vì trọng lượng của chiếc kim đè lên mặt nước khi nằm ngang không thắng nổi lực căng bề mặt của nước tác dụng lên nó.

GiảiChọn đáp án D.3. Câu nào dưới đây là không đúng khi nói về hiện tượng dính ướt và hiện tượng không dính ướt của chất lỏng ?A. Vì thủy tinh bị nước dính ướt, nên giọt nước nhỏ trên bề mặt bản thủy tinh lan rộng thành một hình có dạng bất kì.B. Vì thủy tinh bị nước dính ướt, nên bề mặt của nước ở sát thành bình thủy tinh có dạng mặt khum lõm.C. Vì thủy tinh không bị thủy ngân dính ướt, nên giọt thủy ngân nhỏ trên mặt bản thủy tinh vo tròn lại và bị dẹt xuống do tác dụng của trọng lực.D. Vì thủy tinh không bị thủy ngân dính ướt, nên bề mặt của thủy ngân ở sát thành bình thủy tinh có dạng mặt khum lõm.

GiảiChọn đáp án D.

GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ 10 CƠ BẢN – CHƯƠNG 74. Tại sao nước mưa không lọt qua được các lỗ nhỏ trên tấm vải bạt ?A. Vì vải bạt bị dính ướt nước.B. Vì vải bạt không bị dính ướt nước.C. Vì lực căng bề mặt của nước ngăn cản không cho nước lọt qua các lỗ nhỏ của tấm bạt.D. Vì hiện tượng mao dẫn ngăn cản không cho nước lọt qua các lỗ trên tấm bạt.

GiảiChọn đáp án: C.5. Tại sao giọt dầu lại có dạng khối cầu nằm lơ lửng trong dung dịch rượu có cùng khối lượng riêng với nó ?A. Vì hợp lực tác dụng lên giọt dầu bằng không, nên do hiện tượng căng bề mặt, làm cho diện tích bề mặt của giọt dầu co lại đến giá trị nhỏ nhất ứng với diện tích mặt cầu và nằm lơ lửng trong dung dịch rượu.B. Vì giọt dầu không chịu tác dụng của lực nào cả, nên do hiện tượng căng bề mặt, diện tích bề mặt giọt dầu co lại đến giá trị nhỏ nhất ứng với diện tích của mặt hình cầu và nằm lơ lửng trong dung dịch rượu.C. Vì giọt dầu không bị dung dịch rượu dính ướt, nên nó nằm lơ lửng trong dung dịch.D. Vì lực căng bề mặt của dầu lớn hơn lực căng bề mặt của dung dịch rượu, nên nó nằm lơ lửng trong dung dịch rượu.

GiảiChọn đáp án: A.6. Một vòng xuyến có đường kính ngoài là 44 mm và đường kính trong là 40 mm. Trọng lượng của vòng xuyến là 45 mN. Lực bứt vòng xuyến này ra khỏi bề mặt của glixerin ở 200C là 64,3 mN. Tính hệ số căng bề mặt của glixerin ở nhiệt độ này.

GiảiSức căng mặt ngoài tác dụng lên vòng dây:

Gọi F’ là lực bứt vòng dây ra khỏi bề mặt glixerin. Vậy, để kéo được vòng xuyến ra khỏi glixerin ta phải dùng lực có độ lớn ít nhất bằng tổng hợp lực của hai sức căng mặt ngoài và trọng lượng vòng xuyến:F’ = F + P Suy ra: F’ – P = FHệ số sức căng mặt ngoài của vòng dây

7. Một màng xà phòng được căng trên mặt khung dây đồng mảnh hình chữ nhật treo thẳng đứng, đoạn dây đồng ab dài 50mm và có thể trượt dễ dàng dọc theo chiều dài của khung. Tính trọng lượng P của đoạn dây ab để nó nằm cân bằng. Màng xà phòng có hệ số căng bề mặt .

GiảiĐể dây ab cân bằng ta phải có:P = F

GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ 10 CƠ BẢN – CHƯƠNG 7C. BÀI TẬP BỔ SUNG

1. Một vòng nhôm bán kính 7,8 cm và trọng lượng 6,9.10-2 N tiếp xúc với dung dịch xà phòng. Muốn nâng vòng ra khỏi dung dịch thì phải cần một lực bao nhiêu ? Biết suất căng mặt ngoài của dung dịch xà phòng là 40.10-3 N/m.HD: Nước xà phòng làm dính ướt vòng nhôm, mặt chất lỏng tiếp xúc với vòng nhôm ở bên trong và bên ngoài; ở đây màng xà phòng có hai mặt. Vì vậy có hai lực căng mặt ngoài tác dụng lên vòng.

: chiều dài đường tròn mà vòng tiếp xúc với nước xà phòng.

Lực căng mặt ngoài có phương tiếp tuyến với màng xà phòng và hướng xuống dưới.Ngoài lực căng f, vòng còn chịu tác dụng của trọng lực P hướng xuống dưới.Muốn nâng vòng tròn ra khỏi dung dịch thì cần tác dụng lên vòng một lực F hướng lên trên, có giá trị bằng tổng của lực căng và trọng lực.

2.

2. Hai ống mao dẫn có đường kính khác nhau được nhúng vào ete, sau đó vào dầu hỏa. Hiệu số độ cao của các cột ete dâng lên trong hai ống mao dẫn là 2,4 mm, của các cột dầu hỏa là 3 mm. Hãy xác định suất căng mặt ngoài của dầu hỏa, nếu suất căng mặt ngoài của ete là 0,017 N/m. Biết khối lượng riêng của ete là D = 700 kg/m3 của dầu hỏa là D’ = 800 kg/m3.HD: Do đường kính của hai ống mao dẫn khác nhau nên khi nhúng vào chất lỏng, cột chất lỏng dâng lên trong hai ống sẽ khác nhau. Hiệu số độ cao của các cột chất lỏng đó còn phụ thuộc vào bản chất của chất lỏng.Đối với ete, hiệu số độ cao đó bằng:

(1)

Đối với dầu hỏa, ta có:

(2)

Từ hai phương trình trên ta tìm được:

3. Một que diêm dài 4 cm nổi trên mặt nước, nhiệt độ của nước là 200C. Nếu đổ nhẹ nước xà phòng về một phía que diêm thì nó chuyển động. Tính lực làm que diêm chuyển động. Que diêm chuyển động về phía nào ? (ĐS : 1,3.10-3 N)4. Một khung dây đồng hình chữ nhật nằm ngang có cạnh CD dễ trượt, dài 8 cm, căng một màng xà phòng.a) Muốn cho dây đồng CD nằm cân bằng thì đường kính dây đồng phải là bao nhiêu ?b) Tính công thực hiện khi dây đồng dịch chuyển một đoạn là 1,5 cm, cho biết khối lượng riêng của đồng là D = 8900 kg/m3, suất căng mặt ngoài của nước xà phòng là .HD : Vì màng xà phòng có hai mặt nên lực căng tác dụng lên thanh CD hướng lên trên và có độ lớn bằng

.a) Trọng lượng của thanh CD :

GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ 10 CƠ BẢN – CHƯƠNG 7

b) Công thực hiện khi thanh dịch chuyển một đoạn h là:.

5. Một ống mao dẫn thẳng đứng với bán kính r = 0,2 mm nhúng trong thủy ngân, thủy ngân hoàn toàn không làm dính ướt thành ống. Tính độ hạ mức thủy ngân trong ống. Suất căng mặt ngoài của thủy ngân là 0,47 N/m. Khối lượng riêng của thủy ngân 13600 kg/m3. (ĐS: 35 mm)6. Nước dâng lên trong ống mao dẫn 146 mm, còn rượu thì dâng lên 55 mm. Biết khối lượng riêng của rượu là 800 kg/m3 và suất căng mặt ngoài của nước là 0,0725 N/m. Tính suất căng mặt ngoài của rượu. Rượu và nước đều dính ướt hoàn toàn thành ống. (ĐS: 0,0218 N/m)7. Tìm hiệu mức chất lỏng trong hai mao quản nhúng trong chất lỏng. Khối lượng riêng của chất lỏng là 0,8 g/cm3. Đường kính trong của mao quản là 0,04 cm và 0,1 cm. Suất căng mặt ngoài của chất lỏng là 22.10-3 N/m. (ĐS: 1,68 cm)8. Có 4 cm3 dầu lỏng chảy qua một ống nhỏ giọt thành 304 giọt dầu. Đường kính của lỗ đầu ống nhỏ giọt là 1,2 mm. Khối lượng riêng của dầu là 900 kg/m3. Tính suất căng mặt ngoài của dầu.HD: Đúng lúc giọt dầu rơi trọng lượng P của giọt dầu cân bằng với lực căng mặt ngoài, ta có:

(1)

Trọng lượng của mỗi giọt dầu:

(2)

Từ (1) và (2) suy ra :

9. Qua ống nhỏ giọt một lượng nước ở nhiệt độ 100C chảy thành 30 giọt, nhưng cùng lượng nước như thế ở 630C thì chảy thành 34 giọt. Hỏi suất căng mặt ngoài đã thay đổi như thế nào trong hai trường hợp đó ? Giả sử rằng khối lượng riêng của nước thay đổi không đáng kể (nghĩa là bỏ qua sự giãn nở vì

nhiệt của nước). (ĐA : lần)

10. Một ống mao quản có bán kính trong r = 0,05 cm và hàn kín một đầu. Người ta nhúng đầu hở của ống xuống nước theo phương thẳng đứng. Hỏi độ dài của ống phải là bao nhiêu để cho ở các điều kiện đó nước dâng lên trong ống một độ cao h = 1 cm ? Áp suất khí quyển lấy p0 = 1 at. Suất căng mặt ngoài của nước là .HD : Nước dâng lên trong mao quản một độ cao h, nén không khí trong ống. Áp suất không khí trong ống có thể tính được theo định luật Boyle – Mariot (coi nhiệt độ không khí trong ống không đổi)PV = hằng sốp0V = p1V1

S là tiết diện mao quản, là chiều dài mao quản, p1 là áp suất không khí trong mao quản đã nhúng nó vào chậu nước và có độ lớn:

Lực căng mặt ngoài tác dụng lên mặt chất lỏng trong ống một áp suất hướng lên trên:

GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ 10 CƠ BẢN – CHƯƠNG 7Tại điểm A ở cột chất lỏng trong ống và ngang với mực chất lỏng ở chậu ta có phương trình cân bằng áp suất:

(1)Trong đó p0 là áp suất khí quyển tác dụng lên mặt ngoài chất lỏng ở chậu, Dgh là áp suất thủy tĩnh cùng chiều p1 trong ống.

Từ (1) ta có:

Trong đó g là gia tốc trọng trường; p0 = 1 at = 105 N/m2.Thay số:

11. Tìm chiều dài của cột nướctrong mao quản có đường kính trong bằng 0,6 mm khi ống đứng thẳng và khi ống nghiêng với mặt nước một góc 130. Cho biết suất căng mặt ngoài của nước là

.HD: Độ cao cột nước dâng lên trong mao quản khi ống đứng thẳng :

Độ cao cột nước dâng lên trong mao quản khi ống nghiêng với mặt nước một góc 130.

12. Một ống mao quản dài hở cả hai đầu, bán kính 1 mm, được đổ đầy nước và dựng thẳng đứng. Hãy xác định độ cao của cột nước còn lại trong ống mao quản.Độ dày của thành ống có thể bỏ qua. Biết khối lượng riêng của nước là D = 1000 kg/m3, suất căng mặt ngoài của nước là .HD : Nước trong mao quản được giữ bởi lực căng mặt ngoài của mặt lõm ở trên và mặt ở dưới. Hai lực căng đó cùng hướng lên trên. Hợp lực của chúng có giá trị là .Trọng lượng cột chất lỏng còn ở trong ống :

Trong đó h là độ cao cột nước trong ống. Điều kiện cân bằng của cột nước trong ống:

.

GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ 10 CƠ BẢN – CHƯƠNG 7Bài 38: SỰ CHUYỂN THỂ CỦA CÁC CHẤT

A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT* Quá trình chuyển từ thể rắn sang thể lỏng gọi là sự nóng chảy. Quá trình ngược lại từ thể lỏng sang thể rắn gọi là sự đông đặc.* Mỗi chất rắn kết tinh nóng chảy (hay đông đặc) ở một nhiệt độ xác định không đổi ứng với áp suất bên ngoài xác định. Các chất vô định hình không có nhiệt độ nóng chảy nhất định.* Nhiệt lượng Q cung cấp cho chất rắn trong quá trình nóng chảy gọi là nhiệt nóng chảy.Công thức:

là nhiệt nóng chảy riêng của chất rắn (J/kg)* Quá trình chuyển từ thể lỏng sang thể hơi ở bề mặt của chất lỏng gọi là sự bay hơi. Quá trình ngược lại được gọi là quá trình ngưng tụ. Sự bay hơi xảy ra ở nhiệt độ bất kỳ và luôn luôn kèm theo sự ngưng tụ.* Khi tốc độ bay hơi lớn hơn tốc độ ngưng tụ. Áp suất hơi tăng dần và hơi ở phía trên bề mặt chất lỏng gọi là hơi khô. Hơi khô tuân theo định luật Boyle = Mariotle.* Khi tốc độ bay hơi bằng với tốc độ ngưng tụ, hơi ở phía trên bề mặt chất lỏng gọi là hơi bão hòa. Áp suất hơi bão hòa không phụ thuộc vào thể tích và không tuân theo định luật Boyle – Mariotle, nó chỉ phụ thuộc vào bản chất và nhiệt độ của chất lỏng.* Quá trình chuyển từ thể lỏng sang thể khí xảy ra ở cả bên trong và bên trên bề mặt chất lỏng gọi là sự sôi.* Mỗi chất lỏng sôi ở nhiệt độ xác định và không đổi.* Nhiệt độ sôi của chất lỏng phụ thuộc vào áp suất khí ở phía trên bề mặt của chất lỏng. Áp suất chất khí càng lớn nhiệt độ sôi càng cao.* Nhiệt lượng Q cung cấp cho khối chất lỏng trong khi sôi gọi là nhiệt hóa hơi.Công thức: Q = L.mm là khối lượng của phần chất lỏng hóa hơi.L là nhiệt hóa hơi riêng của chất lỏng (J/kg).

B. BÀI TẬP CĂN BẢN1. Câu nào dưới đây là không đúng khi nói về sự nóng chảy của các chất rắn ?A. Mỗi chất rắn kết tinh nóng chảy ở một nhiệt độ xác định không đổi ứng với một áp suất bên ngoài xác định.B. Nhiệt độ nóng chảy của chất rắn kết tinh phụ thuộc áp suất bên ngoài.C. Chất rắn kết tinh nóng chảy và đông đặc ở cùng một nhiệt độ xác định không đổi.D. Chất rắn vô định hình cũng nóng chảy ở một nhiệt độ xác định không đổi.

GiảiChọn đáp án: D.2. Nhiệt độ nóng chảy riêng của đồng là 1,8.105 J/kg. Câu nào dưới đây đúng ?A. Khối đồng sẽ tỏa ra nhiệt lượng 1,8.105 J khi nóng chảy hoàn toàn.B. Mỗi kilogam đồng cần thu nhiệt lượng 1,8.105 J để hóa lỏng hoàn toàn ở nhiệt độ nóng chảy.C. Khối đồng cần thu nhiệt lượng 1,8.105 J để hóa lỏng.D. Mỗi kilogam đồng tỏa ra nhiệt lượng 1,8.105 J khi hóa lỏng hoàn toàn.

GiảiChọn đáp án: B.3. Câu nào dưới đây là không đúng khi nói về sự bay hơi của các chất lỏng ?A. Sự bay hơi là quá trình chuyển từ thể lỏng sang thể khí xảy ra ở bề mặt chất lỏng.B. Quá trình chuyển ngược lại từ thể khí sang thể lỏng là sự ngưng tụ. Sự ngưng tụ luôn xảy ra kèm theo sự bay hơi.C. Sự bay hơi là quá trình chuyển từ thể lỏng sang thể khí xảy ra ở cả bên trong và trên bề mặt chất lỏng.D. Sự bay hơi của chất lỏng xảy ra ở nhiệt độ bất kì.

GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ 10 CƠ BẢN – CHƯƠNG 7Giải

Chọn đáp án: C (vì sự bay hơi chỉ xảy ra trên bề mặt của chất lỏng)4. Nhiệt hóa hơi riêng của nước là 2,3.106 J/kg. Câu nào dưới đây là đúngA. Một lượng nước bất kì cần thu một lượng nhiệt là 2,3.106 J để bay hơi hoàn toàn.B. Mỗi kilogam nước cần thu một lượng nhiệt là 2,3.106 J để bay hơi hoàn toàn.C. Mỗi kilogam nước sẽ tỏa ra một lượng nhiệt là 2,3.106 J khi bay hơi hoàn toàn ở nhiệt độ sôi.D. Mỗi kilogam nước cần thu một lượng nhiệt là 2,3.106 J để bay hơi hoàn toàn ở nhiệt độ sôi và áp suất chuẩn.

GiảiChọn đáp án: D.5. Một bình cầu thủy tinh chứa (không đầy) một lượng nước nóng có nhiệt độ khoảng 80 0C và được nút kín. Dội nước lạnh lên phần trên gần cổ bình, ta thấy nước trong bình lại sôi. Giải thích tại sao ?

GiảiKhi dội nước lạnh lên bình nhiệt độ hạ xuống làm cho thể tích giảm dẫn đến áp suất khí giảm theo nên nhiệt độ sôi giảm. Chính vì vậy ta thấy nước trong bình sôi.6. Ở áp suất 1 atm có thể đun nước nóng đến 1200C được không ?

GiảiỞ điều kiện chuẩn, nước sôi ở 1000C, nên ta không thể đun nước nóng lên đến 1200C.7. Ở trên núi cao người ta không thể luộc chín trứng trong nước sôi. Tại sao ?

GiảiCàng lên cao, áp suất khí càng giảm, nhiệt độ sôi giảm theo. Chính vì thế mà trên núi cao, ta không thể luộc chín trứng trong nước sôi. (Ở trên núi cao nước sôi ở nhiệt độ bé hơn 1000C)8. Tính nhiệt lượng cần cung cấp cho 4 kg nước đá ở 00C để chuyển nó thành nước ở 200C. Nhiệt nóng chảy riêng của nước đá là 3,4.105 J/kg và nhiệt dung riêng của nước là 4180 J/kgK.

GiảiNhiệt lượng cần thiết cung cấp để 4 kg nước đá ở 00C tan thành nước ở 00C:

Nhiệt lượng cần thiết cung cấp để 4 kg nước ở 00C nóng lên đến 200C:

Nhiệt lượng cần thiết cung cấp để 4 kg nước đá ở 00C nóng lên thành nước ở 200C:Q = Q1 + Q2 = 1360000 + 334400 = 1694400 J = 1694,4 kJ9. Tính nhiệt lượng cần cung cấp cho miếng nhôm khối lượng 100 g ở nhiệt độ 200C, để nó hóa lỏng ở nhiệt độ 6580C. Nhôm có nhiệt dung riêng là 896 J/kgK, nhiệt nóng chảy riêng là 3,9.105 J/K.

GiảiNhiệt lượng cần thiết cung cấp để miếng nhôm nóng lên từ 200C đến 6580C:

Nhiệt lượng cần thiết cung cấp để miếng nhôm nóng chảy ở nhiệt độ 6580C:

Nhiệt lượng cần thiết cung cấp để miếng nhôm ở 200C nóng chảy hoàn toàn ở nhiệt độ 6580C:Q = Q1 + Q2 = 57164,85 + 39000 = 96164,85 J

GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ 10 CƠ BẢN – CHƯƠNG 7Bài 39: ĐỘ ẨM CỦA KHÔNG KHÍ

A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT* Độ ẩm tuyệt đối a: là đại lượng đo bằng khối lượng hơi nước chứa trong 1 m3 không khí (g/m3).* Độ ẩm cực đại A: Độ ẩm cực đại A ở nhiệt độ đã cho là đại lượng đo bằng khối lượng (g) của hơi nước bão hòa trong 1 m3 không khí ở nhiệt độ ấy (g/m3). Hay độ ẩm cực đại A là độ ẩm tuyệt đối của không khí chứa hơi nước bão hòa, giá trị của nó tăng theo nhiệt độ.* Độ ẩm tỉ đối (tương đối): Độ ẩm tỉ đối của không khí là đại lượng đo bằng tỉ số phần trăm giữa độ ẩm tuyệt đối a và độ ẩm cực đại A của không khí ở cùng nhiệt độ.

Hoặc tính gần đúng bằng tỉ số phần trăm giữa áp suất riêng phần p của hơi nước và áp suất pbh của hơi nước bão hòa trong không khí ở cùng nhiệt độ.

+ Không khí càng ẩm thì độ ẩm tỉ đối của nó càng cao.+ Có thể đo độ ẩm của không khí bằng các loại ẩm kế.

B. BÀI TẬP CĂN BẢN1. Khi nói về độ ẩm tuyệt đối, câu nào dưới đây là đúng ?A. Độ ẩm tuyệt đối của không khí có độ lớn bằng khối lượng (tính ra kilogam) của hơi nước có trong 1 m3 không khí.B. Độ ẩm tuyệt đối của không khí có độ lớn bằng khối lượng (tính ra gam) của hơi nước có trong 1 cm 3

không khí.C. Độ ẩm tuyệt đối của không khí có độ lớn bằng khối lượng (tính ra gam) của hơi nước có trong 1 m 3

không khí.D. Độ ẩm tuyệt đối của không khí có độ lớn bằng khối lượng (tính ra kilogam) của hơi nước có trong 1 cm3 không khí.

GiảiChọn đáp án: C.2. Khi nói về độ ẩm cực đại, câu nào dưới đây là không đúng ?A. Khi làm nóng không khí, lượng hơi nước trong không khí tăng và không kí có độ ẩm cực đại.B. Khi làm lạnh không khí đến một nhiệt độ nào đó, hơi nước trong không khí trở nên bão hòa và không khí có độ ẩm cực đại.C. Độ ẩm cực đại là độ ẩm của không khí bão hòa hơi nước.D. Độ ẩm cực đại có độ lớn bằng khối lượng riêng của hơi nước bão hòa trong không khí tính theo đơn vị g/m3.

GiảiChọn đáp án: A.3. Ở cùng một nhiệt độ và áp suất, không khí khô nặng hơn hay không khí ẩm nặng hơn ? Tại sao ? Cho biết khối lượng mol của không khí là .A. Không khí khô nặng hơn. Vì cùng nhiệt độ và áp suất thì không khí có khối lượng lớn hơn.B. Không khí ẩm nặng hơn. Vì cùng nhiệt độ và áp suất thì nước có khối lượng lớn hơn.C. Không khí khô nặng hơn. Vì ở cùng nhiệt độ và áp suất thì không khí khô có khối lượng riêng lớn hơn khối lượng riêng của không khí ẩm.D. Không khí ẩm nặng hơn. Vì ở cùng nhiệt độ và áp suất thì không khí ẩm có khối lượng riêng lớn hơn khối lượng riêng của không khí khô.

GiảiChọn đáp án: C.4. Mặt ngoài của một cốc thủy tinh đang đựng nước đá thường có nước đọng thành giọt và làm ướt mặt cốc. Giải thích tại sao ?

GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ 10 CƠ BẢN – CHƯƠNG 7GiảiĐó là hiện tượng hơi nước trong không khí gặp lạnh thì ngưng tụ thành nước.5. Không khí ở 300C có độ ẩm tuyệt đối là 21,53 g/m3. Hãy xác định độ ẩm cực đại và suy ra độ ẩm tỉ đối của không khí ở 300C.

GiảiDựa vào bảng áp suất hơi bão hòa và khối lượng riêng của nước, ta suy ra độ ẩm cực đại của không khí ở 300C là 30,29 g/m3.Độ ẩm tương đối của không khí ở 300C:

6. Buổi sáng, nhiệt độ không khí là 230C và độ ẩm tỉ đối là 80%. Buổi trưa, nhiệt độ không khí là 300C và độ ẩm tỉ đối là 60%. Hỏi vào buổi nào không khí chứa nhiều hơi nước hơn ?

GiảiĐộ ẩm cực đại ở 230C là:A = 20,6 g/cm3

Độ ẩm tuyệt đối của không khí ở 230C:a = fA = 80%.20,6 = 16,48 g/cm3

Độ ẩm cực đại ở 300C là:A = 30,29 g/cm3

Độ ẩm tuyệt đối của không khí ở 300C:a’ = f.A = 60%.30,29 = 18,174 g/cm3

Vậy không khí vào buổi trưa nhiều hơi nước hơn.

C. BÀI TẬP BỔ SUNG1. Nhiệt độ của không khí buổi chiều là 150C. Độ ẩm tương đối là 64%. Ban đêm nhiệt độ xuống đến 50C. Hỏi có sương không ? Nếu có sương thì có bao nhiêu hơi nước đã ngưng tụ trong 1 m 3 không khí ?HD: Sương tạo bởi các giọt nước nhỏ, do hơi nước bão hòa trong không khí ngưng tụ lại. Vì vậy muốn biết không khí ở nhiệt độ 50C có sương không, ta phải xét ở nhiệt độ đó lượng hơi nước trong không khí có ở trạng thái bão hòa không.Từ công thức về độ ẩm tương đối: f = a/A, ta có độ ẩm tuyệt đối: a = fAXem bảng đặc tính hơi nước bão hòa ta thấy ở nhiệt độ t = 150C độ ẩm cực đại A = D = 12,8.10-3

kg/m3.Do đó a = 0,64.12,8.10-3 = 8,2.10-3 kg/m3.Bảng đặc tính hơi nước bão hòa cũng cho biết, để làm bảo hòa không khí ở nhiệt độ 50C cần có 6,8.10-3

kg/m3 hơi nước. So sánh với kết quả trên ta thấy về đêm có sương, lượng hơi nước trong 1 m3 không khí đã ngưng tụ.m = 8,2.10-3 – 6,8.10-3 = 1,4.10-3 kg.2. Ở trạng thái nào thì khi nhiệt độ tăng khối lượng riêng của một chất cũng tăng. Tại sao lại xảy ra điều đó ?TL: Ở trạng thái hơi bão hòa nằm cân bằng động với chất lỏng, khi nhiệt độ tăng, khối lượng riêng của hơi tăng lên, vì lúc đó mật độ hơi tăng lên.3. Trên hình vẽ đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của áp suất hơi bão hòa vào nhiệt độ (đường cong ABCD). Tại sao sự phụ thuộc này khác với định luật Saclo (vì không phải là đường thẳng) ? Trong trường hợp nào thì sự phụ thuộc của áp suất hơi vào nhiệt độ được biểu diễn bằng các đường ABF hay ABCE.TL: Vì trong bình còn có một ít chất lỏng, khi tăng nhiệt độ thì áp suất hơi bão hòa tăng lên không chỉ do tăng động năng trung bình của các phân tử hơi mà còn tăng mật độ hơi.Các điểm gây B hoặc C ứng với trạng thái mà ở đó chất lỏng đã hóa hơi hết.

GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ 10 CƠ BẢN – CHƯƠNG 7

4. Hơi nước bão hòa ở 200C được tách ra khỏi nước và đun nóng đẳng tích tới 270C. Áp suất của nó bằng bao nhiêu ?TL: Theo bảng đặc tính hơi nước bão hòa, ta biết ở nhiệt độ 200C hơi nước bão hòa có áp suất 17,54 mmHg.Đây là quá trình đẳng tích, theo định luật Saclo, ta có:

.

5. Buổi sáng nhiệt độ là 230C và độ ẩm tương đối của không khí là 80%, buổi trưa nhiệt độ là 300C và độ ẩm tương đối là 60%. Không khí vào buổi nào chứa nhiều hơi nước hơn ?HD: Theo bảng đặc tính hơi nước bão hòa ta có độ ẩm cực đại buổi sáng (230C) là A1 = 20,6 g/m3 buổi trưa (300C) là A2 = 30,3 g/m3.Độ ẩm tuyệt đối buổi sáng:

Độ ẩm tuyệt đối buổi trưa:

So sánh độ ẩm tuyệt đối buổi sáng và buổi trưa ta thấy không khí vào buổi trưa chứa nhiều hơi nước hơn.6. Nhiệt độ của không khí trong phòng là 150C. Độ ẩm tương đối 70%. Hỏi có bao nhiêu hơi nước trong phòng, biết thể tích phòng là 100 m3.HD: Độ ẩm tuyệt đối của không khí ở nhiệt độ 150C:a = f1A1

Theo bảng đặc tính hơi nước bão hòa ở nhiệt độ 150C ta có:A1 = D = 12,8.10-3 kg/m3

Lượng hơi nước có trong phòng:m = aV = f1A1V= 0,7.12,8.10-3.102

m = 0,9 kgỞ nhiệt độ 250C độ ẩm cực đại là: A2 = 23.10-3 kg/m3

7. Nhiệt độ của không khí trong phòng là 200C. Điểm sương là 120C. Tính độ ẩm tuyệt đối và tương đối của không khí và lượng hơi nước có trong phòng. Kích thước phòng: dài 6 m, rộng 4 m, cao 5 m.HD: Độ ẩm tuyệt đối a của không khí trong phòng ở nhiệt độ 200C chính là độ ẩm cực đại A ở điểm sương 120C. Theo bảng đặc tính hơi bão hòa ở 120C ta có:a = 10,7.10-3 kg/m3

Để làm bão hòa không khí ở 200C ta có:A = 17,3.10-3 kg/m3

Độ ẩm tương đối của không khí:

Lượng hơi nước có trong phòng:m = aV = 10,7.10-3.6.4.5 = 1,3 kg8. Điểm sương của không khí là 80C. Cần bao nhiêu hơi nước để làm bão hòa 1 m3 không khí, biết rằng nhiệt độ của không khí là 280C.

GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ 10 CƠ BẢN – CHƯƠNG 7HD: Khối lượng hơi nước đã có trong 1 m3 không khí ở điểm sương:m1 = 8,3.10-3 kgKhối lượng hơi nước có thể làm bão hòa 1 m3 không khí đó ở 280C:m2 = 27,2.10-3 kgLượng hơi nước cần thiết để làm bão hòa 1 m3 không khí ở 280C:m = m2 – m1 = (27,2 – 8,3).10-3 kg = 18,9.10-3 kg9. Giả sử một vùng không khí có thể tích 1,4.1010 m3 chứa hơi nước bão hòa ở 200C. Hỏi có bao nhiêu nước mưa rơi xuống qua quá trình tạo thành mây nếu nhiệt độ thấp tới 110C ?HD: Khối lượng riêng của hơi nước bão hòa ở 200C và ở 110C là 17,3 g/m3 và 10,0 g/m3. Lượng hơi nước có trong 1,4.1010 m3 không khí có độ ẩm cực đại ở 200C là:1,4.1010.17,3 = 24,22.1010 g = 24.1010 gKhi nhiệt độ của không khí giảm xuống đến 110C thì trong vùng không khí 1,4.1010 m3 chỉ có thể chứa lượng nước bằng:1,4.1010.10,0 = 14.1010 gLượng nước mưa đã rơi xuống là:24.1010 – 14.1010 = 1011 g.