Một bình bằng thép dung tích 10 lít chứa đầy khí H2 ở (00C, 10 atm) được dùng để bơm các quả bóng. Nhiệt độ lúc bơm giữ không đổi ở 00C. Nếu mỗi quả bóng chứa được 1 lít H2 ở đktc thì có thể bơm được bao nhiêu quả bóng?
Đáp án đúng: B
Ta có:
- Trạng thái ban đầu của H2 trong bình thép:
+ V1 = 10 lít
+ p1 = 10 atm
+ T1 = 273 K
- Trạng thái sau khi bơm bóng, khí còn lại trong bình:
+ V2 = 10 lít
+ p2 = 1 atm (áp suất khí quyển)
+ T2 = 273 K
Số mol H2 đã bơm ra khỏi bình:
$${\Delta n = n_1 - n_2 = \frac{p_1V_1}{RT_1} - \frac{p_2V_2}{RT_2} = \frac{V_1}{RT_1}(p_1 - p_2) = \frac{10}{RT_1}(10 - 1) = \frac{90}{RT_1}}$$
Ở điều kiện tiêu chuẩn (00C, 1 atm), 1 mol khí chiếm thể tích 22,4 lít. Vậy số mol H2 tương ứng với 1 lít ở đktc là:
$${\frac{1}{22,4} (mol)}$$
Số bóng bơm được:
$${\frac{\Delta n}{\frac{1}{22,4}} = \frac{\frac{90}{RT_1}}{\frac{1}{22,4}} = \frac{90 \cdot 22,4}{R \cdot 273} = \frac{90 \cdot 22,4}{0,082 \cdot 273} \approx 90}$$
Vậy có thể bơm được 90 quả bóng.
