Chọn phương án đúng: Ở áp suất 1 atm, nước nguyên chất sôi ở 100° C. Hỏi khi áp suất môi trường xung quanh bằng 2 atm thì nước sôi ở nhiệt độ bao nhiêu? Coi nhiệt hóa hơi của nước trong hai trường hợp trên là không đổi và bằng 40,65 kJ/mol. (R = 8,314 J/mol·K)
Trả lời:
Đáp án đúng: C
Áp dụng phương trình Clausius-Clapeyron để tính sự thay đổi nhiệt độ sôi theo áp suất:
ln(P2/P1) = (ΔHvap/R) * (1/T1 - 1/T2)
Trong đó:
* P1 = 1 atm, T1 = 100°C = 373.15 K
* P2 = 2 atm
* ΔHvap = 40650 J/mol
* R = 8.314 J/mol.K
Thay số vào:
ln(2/1) = (40650/8.314) * (1/373.15 - 1/T2)
0. 6931 = 4889.34 * (1/373.15 - 1/T2)
1/373.15 - 1/T2 = 0.6931/4889.34 = 0.0001417
1/T2 = 1/373.15 - 0.0001417 = 0.00268
T2 = 1/0.002536 = 393.7 K
T2 = 393.7 - 273.15 = 120.55°C
Vậy nhiệt độ sôi của nước ở áp suất 2 atm là khoảng 120,6°C. Đáp án gần nhất là 120,8°C
