Bài tập — Bài 9: Định luật Boyle

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 9: Định luật Boyle? A. Quá trình đẳng nhiệt: nhiệt độ không đổi. B. Bỏ qua các khái niệm cơ bản và chỉ học thuộc lòng kết quả cuối cùng mà không cần hiểu bản chất. 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 9: Định luật Boyle, 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. Định luật Boyle: $pV = \text{hằng số}$ , hay $p_1V_1 = p_2V_2$ . C. Mọi khái niệm trong bài đều có thể thay thế tùy ý cho nhau mà không làm thay đổi kết quả. 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 9: Định luật Boyle, 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. - Quá trình đẳng nhiệt là quá trình biến đổi trạng thái của một khối lượng khí xác định khi nhiệt độ không đổi. D. Bỏ qua việc rèn luyện qua ví dụ minh họa và bài tập thực hành của tiết học.

Câu 4. Để nắm vững và vận dụng tốt bài Bài 9: Định luật Boyle, học sinh cần lưu ý điều nào sau đây? A. Không cần ghi nhớ các lưu ý trọng tâm vì chúng không ảnh hưởng đến việc làm bài tập. B. Áp dụng ngược lại hoàn toàn so với quy tắc và hướng dẫn trong phần kiến thức trọng tâm. C. Chỉ cần đọc lướt tiêu đề bài học mà không cần nắm vững nội dung chi tiết từng mục. D. - Trên đồ thị, đường biểu diễn quá trình đẳng nhiệt trong hệ toạ độ $(p, V)$ là một đường hypebol gọi là đường đẳng nhiệt.

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 9: Định luật Boyle, 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 áp suất $2,atm$ có thể tích $4,lít$ . Nén đẳng nhiệt khối khí đến thể tích $2,lít$ . Tính áp suất của khối khí sau khi nén.

Bài 3 (Vận dụng — Áp dụng quy tắc ghi nhớ vào bài tập). Vận dụng các điểm ghi nhớ trọng tâm của bài Bài 9: Định luật Boyle để giải thích hoặc thực hiện yêu cầu thực hành mở rộng sau:

Lời giải: Áp dụng định luật Boyle: $p_1V_1 = p_2V_2$ , suy ra $p_2 = \frac{p_1V_1}{V_2} = \frac{2 \times 4}{2} = 4,atm$ . Vậy áp suất của khối khí sau khi nén là $4,atm$ .

Bài 4 (Luyện tập học kì — Mức độ Cơ bản). Nén đẳng nhiệt một khối khí từ 6 L xuống 3 L, áp suất ban đầu 1 atm. Tính áp suất mới.

Bài 5 (Luyện tập học kì — Mức độ Thông hiểu). Giãn đẳng nhiệt một khối khí từ 2 L lên 8 L, áp suất ban đầu 4 atm. Tính áp suất mới.

Bài 6 (Luyện tập học kì — Mức độ Vận dụng & Nâng cao). Đun nóng đẳng áp một khối khí từ 300 K lên 600 K, thể tích ban đầu 2 L. Tính thể tích mới.

Phần 3: Đáp án & Hướng dẫn giải chi tiết

1. Đáp án phần Trắc nghiệm

Bảng đáp án: 1-A, 2-B, 3-C, 4-D.
Giải thích chi tiết:
- Câu 1 (A): Khẳng định đúng theo mục Ghi nhớ của bài: "Quá trình đẳng nhiệt: nhiệt độ không đổi."
- Câu 2 (B): Khẳng định đúng theo nội dung cốt lõi của tiết học: "Định luật Boyle: $pV = \text{hằng số}$ , hay $p_1V_1 = p_2V_2$ ."
- Câu 3 (C): Khẳng định chuẩn xác theo phần Kiến thức trọng tâm: "- Quá trình đẳng nhiệt là quá trình biến đổi trạng thái của một khối lượng khí xác định khi nhiệt độ không đổi."
- Câu 4 (D): Khẳng định đúng theo hướng dẫn trọng tâm của bài: "- Trên đồ thị, đường biểu diễn quá trình đẳng nhiệt trong hệ toạ độ $(p, V)$ là một đường hypebol gọi là đường đẳng nhiệt."

2. Hướng dẫn giải phần Tự luận & Thực hành

Bài 1:
- Nội dung cốt lõi cần trình bày: - Quá trình đẳng nhiệt là quá trình biến đổi trạng thái của một khối lượng khí xác định khi nhiệt độ không đổi. - Định luật Boyle: Trong quá trình đẳng nhiệt của một khối lượng khí xác định, áp suất tỉ lệ nghịch với thể tích: $pV = \text{hằng số}$ , hay $p_1V_1 = p_2V_2$ .
- Tổng kết ghi nhớ: Quá trình đẳng nhiệt: nhiệt độ không đổi.; Định luật Boyle: $pV = \text{hằng số}$ , hay $p_1V_1 = p_2V_2$ .; Đường đẳng nhiệt trong hệ $(p, V)$ là đường hypebol; nhiệt độ càng cao, đường càng xa 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 áp suất $2,atm$ có thể tích $4,lít$ . Nén đẳng nhiệt khối khí đến thể tích $2,lít$ . Tính áp suất của khối khí sau khi nén.
- 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 9: Định luật Boyle (Quá trình đẳng nhiệt: nhiệt độ không đổi.; Định luật Boyle: $pV = \text{hằng số}$ , hay $p_1V_1 = p_2V_2$ .; Đường đẳng nhiệt trong hệ $(p, V)$ là đường hypebol; nhiệt độ càng cao, đường càng xa gốc toạ độ.).
- Lời giải mẫu/Nhận xét: Lời giải: Áp dụng định luật Boyle: $p_1V_1 = p_2V_2$ , suy ra $p_2 = \frac{p_1V_1}{V_2} = \frac{2 \times 4}{2} = 4,atm$ . Vậy áp suất của khối khí sau khi nén là $4,atm$ .
Bài 4: $p_2 = 1 \times 6/3 = 2\ \text{atm}$ .
Bài 5: $p_2 = 4 \times 2/8 = 1\ \text{atm}$ .
Bài 6: $V_2 = 2 \times 600/300 = 4\ \text{L}$ .

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

pV = \text{hằng số}

, hay

p_1V_1 = p_2V_2

. C. Mọi khái niệm trong bài đều có thể thay thế tùy ý cho nhau mà không làm thay đổi kết quả. D. Chỉ cần ghi đáp số ngắn gọn, bỏ qua toàn bộ bước lập luận, giải thích và kiểm tra lại.

(p, V)

là một đường hypebol gọi là đường đẳng nhiệt.

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

Ví dụ: Một khối khí ở áp suất $2,atm$ có thể tích $4,lít$ . Nén đẳng nhiệt khối khí đến thể tích $2,lít$ . Tính áp suất của khối khí sau khi nén.

Lời giải: Áp dụng định luật Boyle: $p_1V_1 = p_2V_2$ , suy ra $p_2 = \frac{p_1V_1}{V_2} = \frac{2 \times 4}{2} = 4,atm$ . Vậy áp suất của khối khí sau khi nén là $4,atm$ .

Bài 4 (Luyện tập học kì — Mức độ Cơ bản). Nén đẳng nhiệt một khối khí từ 6 L xuống 3 L, áp suất ban đầu 1 atm. Tính áp suất mới.

Bài 5 (Luyện tập học kì — Mức độ Thông hiểu). Giãn đẳng nhiệt một khối khí từ 2 L lên 8 L, áp suất ban đầu 4 atm. Tính áp suất mới.

Bài 6 (Luyện tập học kì — Mức độ Vận dụng & Nâng cao). Đun nóng đẳng áp một khối khí từ 300 K lên 600 K, thể tích ban đầu 2 L. Tính thể tích mới.

Phần 3: Đáp án & Hướng dẫn giải chi tiết

1. Đáp án phần Trắc nghiệm

Bảng đáp án: 1-A, 2-B, 3-C, 4-D.

Giải thích chi tiết:

Câu 1 (A): Khẳng định đúng theo mục Ghi nhớ của bài: "Quá trình đẳng nhiệt: nhiệt độ không đổi."
Câu 2 (B): Khẳng định đúng theo nội dung cốt lõi của tiết học: "Định luật Boyle: $pV = \text{hằng số}$ , hay $p_1V_1 = p_2V_2$ ."
Câu 3 (C): Khẳng định chuẩn xác theo phần Kiến thức trọng tâm: "- Quá trình đẳng nhiệt là quá trình biến đổi trạng thái của một khối lượng khí xác định khi nhiệt độ không đổi."
Câu 4 (D): Khẳng định đúng theo hướng dẫn trọng tâm của bài: "- Trên đồ thị, đường biểu diễn quá trình đẳng nhiệt trong hệ toạ độ $(p, V)$ là một đường hypebol gọi là đường đẳng nhiệt."

2. Hướng dẫn giải phần Tự luận & Thực hành

Bài 1:

Nội dung cốt lõi cần trình bày: - Quá trình đẳng nhiệt là quá trình biến đổi trạng thái của một khối lượng khí xác định khi nhiệt độ không đổi. - Định luật Boyle: Trong quá trình đẳng nhiệt của một khối lượng khí xác định, áp suất tỉ lệ nghịch với thể tích: $pV = \text{hằng số}$ , hay $p_1V_1 = p_2V_2$ .
Tổng kết ghi nhớ: Quá trình đẳng nhiệt: nhiệt độ không đổi.; Định luật Boyle: $pV = \text{hằng số}$ , hay $p_1V_1 = p_2V_2$ .; Đường đẳng nhiệt trong hệ $(p, V)$ là đường hypebol; nhiệt độ càng cao, đường càng xa 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 áp suất $2,atm$ có thể tích $4,lít$ . Nén đẳng nhiệt khối khí đến thể tích $2,lít$ . Tính áp suất của khối khí sau khi nén.
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 9: Định luật Boyle (Quá trình đẳng nhiệt: nhiệt độ không đổi.; Định luật Boyle: $pV = \text{hằng số}$ , hay $p_1V_1 = p_2V_2$ .; Đường đẳng nhiệt trong hệ $(p, V)$ là đường hypebol; nhiệt độ càng cao, đường càng xa gốc toạ độ.).
Lời giải mẫu/Nhận xét: Lời giải: Áp dụng định luật Boyle: $p_1V_1 = p_2V_2$ , suy ra $p_2 = \frac{p_1V_1}{V_2} = \frac{2 \times 4}{2} = 4,atm$ . Vậy áp suất của khối khí sau khi nén là $4,atm$ .

Bài 4:

p_2 = 1 \times 6/3 = 2\ \text{atm}

Bài 5:

p_2 = 4 \times 2/8 = 1\ \text{atm}

Bài 6:

V_2 = 2 \times 600/300 = 4\ \text{L}