Bài tập — Bài 10: Định luật Charles

Phần 1: Câu hỏi Trắc nghiệm (Nhận biết & Thông hiểu)

Câu 1. Nội dung nào sau đây phản ánh đúng kiến thức cần ghi nhớ trong bài Bài 10: Định luật Charles? A. Bỏ qua các khái niệm cơ bản và chỉ học thuộc lòng kết quả cuối cùng mà không cần hiểu bản chất. B. Quá trình đẳng áp: áp suất không đổi. C. Chỉ áp dụng kiến thức trong một trường hợp duy nhất, không cần kiểm tra điều kiện hay đơn vị. D. Các nội dung trong bài hoàn toàn độc lập và không có mối liên hệ nào với thực tiễn hay các bài học khác.

Câu 2. Khi học và vận dụng bài Bài 10: Định luật Charles, khẳng định nào dưới đây là chính xác? A. Không cần đọc kĩ đề bài hay phân tích dữ kiện trước khi thực hiện các bước giải. B. Mọi khái niệm trong bài đều có thể thay thế tùy ý cho nhau mà không làm thay đổi kết quả. C. Định luật Charles: $\frac{V}{T} = \text{hằng số}$ , hay $\frac{V_1}{T_1} = \frac{V_2}{T_2}$ , với $T$ là nhiệt độ tuyệt đối. D. Chỉ cần ghi đáp số ngắn gọn, bỏ qua toàn bộ bước lập luận, giải thích và kiểm tra lại.

Câu 3. Theo phần Kiến thức trọng tâm của bài Bài 10: Định luật Charles, phát biểu nào sau đây là đúng? A. Kết luận ngay kết quả khi chưa đối chiếu với quy tắc hoặc định nghĩa trong bài học. B. Thay đổi toàn bộ quy tắc trọng tâm của bài học theo cảm tính cá nhân. C. Bỏ qua việc rèn luyện qua ví dụ minh họa và bài tập thực hành của tiết học. D. - Quá trình đẳng áp là quá trình biến đổi trạng thái của một khối lượng khí xác định khi áp suất không đổi.

Câu 4. Để nắm vững và vận dụng tốt bài Bài 10: Định luật Charles, học sinh cần lưu ý điều nào sau đây? A. - Trong công thức của định luật Charles, nhiệt độ phải dùng nhiệt độ tuyệt đối, đơn vị kelvin ( $K$ ). B. Không cần ghi nhớ các lưu ý trọng tâm vì chúng không ảnh hưởng đến việc làm bài tập. C. Áp dụng ngược lại hoàn toàn so với quy tắc và hướng dẫn trong phần kiến thức trọng tâm. D. Chỉ cần đọc lướt tiêu đề bài học mà không cần nắm vững nội dung chi tiết từng mục.

Phần 2: Bài tập Tự luận & Thực hành theo tiết học

Bài 1 (Cơ bản — Hệ thống hóa kiến thức trọng tâm). Dựa vào phần Kiến thức trọng tâm của bài Bài 10: Định luật Charles, em hãy trình bày các khái niệm, quy tắc hoặc nội dung cốt lõi của tiết học và nêu ý nghĩa của chúng.

Bài 2 (Thực hành — Phân tích & Giải mẫu theo ví dụ tiết học). Đọc kĩ tình huống/ví dụ trọng tâm của tiết học dưới đây, sau đó tự trình bày lại các bước thực hiện và nêu nhận xét rút ra:

Ví dụ: Một khối khí ở $27,^{\circ}\mathrm{C}$ có thể tích $6,lít$ . Đun nóng đẳng áp khối khí đến $127,^{\circ}\mathrm{C}$ . Tính thể tích của khối khí sau khi đun nóng.

Bài 3 (Vận dụng — Áp dụng quy tắc ghi nhớ vào bài tập). Vận dụng các điểm ghi nhớ trọng tâm của bài Bài 10: Định luật Charles để giải thích hoặc thực hiện yêu cầu thực hành mở rộng sau:

Lời giải: Đổi sang nhiệt độ tuyệt đối: $T_1 = 27 + 273 = 300,K$ , $T_2 = 127 + 273 = 400,K$ . Áp dụng định luật Charles: $\frac{V_1}{T_1} = \frac{V_2}{T_2}$ , suy ra $V_2 = \frac{V_1T_2}{T_1} = \frac{6 \times 400}{300} = 8,lít$ .

Bài 4 (Luyện tập học kì — Mức độ Cơ bản). Làm lạnh đẳng áp một khối khí từ 400 K xuống 200 K, thể tích ban đầu 6 L. Tính thể tích mới.

Bài 5 (Luyện tập học kì — Mức độ Thông hiểu). Đun 0,8 kg nước từ 30 °C lên 90 °C. Biết $c = 4200\ \text{J/(kg·K)}$ . Tính nhiệt lượng cần cung cấp.

Bài 6 (Luyện tập học kì — Mức độ Vận dụng & Nâng cao). Cần bao nhiêu nhiệt lượng để làm nóng chảy hoàn toàn 0,4 kg thiếc đang ở nhiệt độ nóng chảy? Biết $\lambda = 0,6 \times 10^5\ \text{J/kg}$ .

Phần 3: Đáp án & Hướng dẫn giải chi tiết

1. Đáp án phần Trắc nghiệm

Bảng đáp án: 1-B, 2-C, 3-D, 4-A.
Giải thích chi tiết:
- Câu 1 (B): Khẳng định đúng theo mục Ghi nhớ của bài: "Quá trình đẳng áp: áp suất không đổi."
- Câu 2 (C): Khẳng định đúng theo nội dung cốt lõi của tiết học: "Định luật Charles: $\frac{V}{T} = \text{hằng số}$ , hay $\frac{V_1}{T_1} = \frac{V_2}{T_2}$ , với $T$ là nhiệt độ tuyệt đối."
- Câu 3 (D): Khẳng định chuẩn xác theo phần Kiến thức trọng tâm: "- Quá trình đẳng áp là quá trình biến đổi trạng thái của một khối lượng khí xác định khi áp suất không đổi."
- Câu 4 (A): Khẳng định đúng theo hướng dẫn trọng tâm của bài: "- Trong công thức của định luật Charles, nhiệt độ phải dùng nhiệt độ tuyệt đối, đơn vị kelvin ( $K$ )."

2. Hướng dẫn giải phần Tự luận & Thực hành

Bài 1:
- Nội dung cốt lõi cần trình bày: - Quá trình đẳng áp là quá trình biến đổi trạng thái của một khối lượng khí xác định khi áp suất không đổi. - Định luật Charles: Trong quá trình đẳng áp của một khối lượng khí xác định, thể tích tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối: $\frac{V}{T} = \text{hằng số}$ , hay $\frac{V_1}{T_1} = \frac{V_2}{T_2}$ .
- Tổng kết ghi nhớ: Quá trình đẳng áp: áp suất không đổi.; Định luật Charles: $\frac{V}{T} = \text{hằng số}$ , hay $\frac{V_1}{T_1} = \frac{V_2}{T_2}$ , với $T$ là nhiệt độ tuyệt đối.; Đường đẳng áp trong hệ $(V, T)$ là đường thẳng qua gốc toạ độ.
Bài 2:
- Hướng dẫn phân tích & trình bày: Dựa trực tiếp vào dữ kiện trong ví dụ minh họa của tiết học: Ví dụ: Một khối khí ở $27,^{\circ}\mathrm{C}$ có thể tích $6,lít$ . Đun nóng đẳng áp khối khí đến $127,^{\circ}\mathrm{C}$ . Tính thể tích của khối khí sau khi đun nóng.
- Lưu ý khi trình bày: Xác định rõ yêu cầu, áp dụng đúng quy tắc/khái niệm trong mục 1 và kiểm tra lại kết quả cuối cùng.
Bài 3:
- Phương pháp giải: Áp dụng các quy tắc ghi nhớ của bài Bài 10: Định luật Charles (Quá trình đẳng áp: áp suất không đổi.; Định luật Charles: $\frac{V}{T} = \text{hằng số}$ , hay $\frac{V_1}{T_1} = \frac{V_2}{T_2}$ , với $T$ là nhiệt độ tuyệt đối.; Đường đẳng áp trong hệ $(V, T)$ là đường thẳng qua gốc toạ độ.).
- Lời giải mẫu/Nhận xét: Lời giải: Đổi sang nhiệt độ tuyệt đối: $T_1 = 27 + 273 = 300,K$ , $T_2 = 127 + 273 = 400,K$ . Áp dụng định luật Charles: $\frac{V_1}{T_1} = \frac{V_2}{T_2}$ , suy ra $V_2 = \frac{V_1T_2}{T_1} = \frac{6 \times 400}{300} = 8,lít$ .
Bài 4: $V_2 = 6 \times 200/400 = 3\ \text{L}$ .
Bài 5: $Q = 0,8 \times 4200 \times 60 = 201,600\ \text{J}$ .
Bài 6: $Q = 0,6 \times 10^5 \times 0,4 = 24,000\ \text{J}$ .

Phần 1: Câu hỏi Trắc nghiệm (Nhận biết & Thông hiểu)

\frac{V}{T} = \text{hằng số}

, hay

\frac{V_1}{T_1} = \frac{V_2}{T_2}

, với

T

là nhiệt độ tuyệt đối. D. Chỉ cần ghi đáp số ngắn gọn, bỏ qua toàn bộ bước lập luận, giải thích và kiểm tra lại.

K

). B. Không cần ghi nhớ các lưu ý trọng tâm vì chúng không ảnh hưởng đến việc làm bài tập. C. Áp dụng ngược lại hoàn toàn so với quy tắc và hướng dẫn trong phần kiến thức trọng tâm. D. Chỉ cần đọc lướt tiêu đề bài học mà không cần nắm vững nội dung chi tiết từng mục.

Phần 2: Bài tập Tự luận & Thực hành theo tiết học

Ví dụ: Một khối khí ở $27,^{\circ}\mathrm{C}$ có thể tích $6,lít$ . Đun nóng đẳng áp khối khí đến $127,^{\circ}\mathrm{C}$ . Tính thể tích của khối khí sau khi đun nóng.

Lời giải: Đổi sang nhiệt độ tuyệt đối: $T_1 = 27 + 273 = 300,K$ , $T_2 = 127 + 273 = 400,K$ . Áp dụng định luật Charles: $\frac{V_1}{T_1} = \frac{V_2}{T_2}$ , suy ra $V_2 = \frac{V_1T_2}{T_1} = \frac{6 \times 400}{300} = 8,lít$ .

Bài 4 (Luyện tập học kì — Mức độ Cơ bản). Làm lạnh đẳng áp một khối khí từ 400 K xuống 200 K, thể tích ban đầu 6 L. Tính thể tích mới.

Bài 5 (Luyện tập học kì — Mức độ Thông hiểu). Đun 0,8 kg nước từ 30 °C lên 90 °C. Biết

c = 4200\ \text{J/(kg·K)}

. Tính nhiệt lượng cần cung cấp.

Bài 6 (Luyện tập học kì — Mức độ Vận dụng & Nâng cao). Cần bao nhiêu nhiệt lượng để làm nóng chảy hoàn toàn 0,4 kg thiếc đang ở nhiệt độ nóng chảy? Biết

\lambda = 0,6 \times 10^5\ \text{J/kg}

Phần 3: Đáp án & Hướng dẫn giải chi tiết

1. Đáp án phần Trắc nghiệm

Bảng đáp án: 1-B, 2-C, 3-D, 4-A.

Giải thích chi tiết:

Câu 1 (B): Khẳng định đúng theo mục Ghi nhớ của bài: "Quá trình đẳng áp: áp suất không đổi."
Câu 2 (C): Khẳng định đúng theo nội dung cốt lõi của tiết học: "Định luật Charles: $\frac{V}{T} = \text{hằng số}$ , hay $\frac{V_1}{T_1} = \frac{V_2}{T_2}$ , với $T$ là nhiệt độ tuyệt đối."
Câu 3 (D): Khẳng định chuẩn xác theo phần Kiến thức trọng tâm: "- Quá trình đẳng áp là quá trình biến đổi trạng thái của một khối lượng khí xác định khi áp suất không đổi."
Câu 4 (A): Khẳng định đúng theo hướng dẫn trọng tâm của bài: "- Trong công thức của định luật Charles, nhiệt độ phải dùng nhiệt độ tuyệt đối, đơn vị kelvin ( $K$ )."

2. Hướng dẫn giải phần Tự luận & Thực hành

Bài 1:

Nội dung cốt lõi cần trình bày: - Quá trình đẳng áp là quá trình biến đổi trạng thái của một khối lượng khí xác định khi áp suất không đổi. - Định luật Charles: Trong quá trình đẳng áp của một khối lượng khí xác định, thể tích tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối: $\frac{V}{T} = \text{hằng số}$ , hay $\frac{V_1}{T_1} = \frac{V_2}{T_2}$ .
Tổng kết ghi nhớ: Quá trình đẳng áp: áp suất không đổi.; Định luật Charles: $\frac{V}{T} = \text{hằng số}$ , hay $\frac{V_1}{T_1} = \frac{V_2}{T_2}$ , với $T$ là nhiệt độ tuyệt đối.; Đường đẳng áp trong hệ $(V, T)$ là đường thẳng qua gốc toạ độ.

Bài 2:

Hướng dẫn phân tích & trình bày: Dựa trực tiếp vào dữ kiện trong ví dụ minh họa của tiết học: Ví dụ: Một khối khí ở $27,^{\circ}\mathrm{C}$ có thể tích $6,lít$ . Đun nóng đẳng áp khối khí đến $127,^{\circ}\mathrm{C}$ . Tính thể tích của khối khí sau khi đun nóng.
Lưu ý khi trình bày: Xác định rõ yêu cầu, áp dụng đúng quy tắc/khái niệm trong mục 1 và kiểm tra lại kết quả cuối cùng.

Bài 3:

Phương pháp giải: Áp dụng các quy tắc ghi nhớ của bài Bài 10: Định luật Charles (Quá trình đẳng áp: áp suất không đổi.; Định luật Charles: $\frac{V}{T} = \text{hằng số}$ , hay $\frac{V_1}{T_1} = \frac{V_2}{T_2}$ , với $T$ là nhiệt độ tuyệt đối.; Đường đẳng áp trong hệ $(V, T)$ là đường thẳng qua gốc toạ độ.).
Lời giải mẫu/Nhận xét: Lời giải: Đổi sang nhiệt độ tuyệt đối: $T_1 = 27 + 273 = 300,K$ , $T_2 = 127 + 273 = 400,K$ . Áp dụng định luật Charles: $\frac{V_1}{T_1} = \frac{V_2}{T_2}$ , suy ra $V_2 = \frac{V_1T_2}{T_1} = \frac{6 \times 400}{300} = 8,lít$ .

Bài 4:

V_2 = 6 \times 200/400 = 3\ \text{L}

Bài 5:

Q = 0,8 \times 4200 \times 60 = 201,600\ \text{J}

Bài 6:

Q = 0,6 \times 10^5 \times 0,4 = 24,000\ \text{J}