Trong một thí nghiệm, người ta thu được 120 ml khí N2 trong một ống nghiệm úp trên chậu nước ở 20°C và áp suất 100 kPa. Hỏi nếu đưa về đktc thể tích của khí N2 chiếm là bao nhiêu, biết áp suất hơi nước bão hòa ở 20°C là 2,3 kPa.
Đáp án đúng: A
Đầu tiên, ta cần xác định áp suất của khí N2 khô ở 20°C. Vì có hơi nước bão hòa lẫn trong khí N2, áp suất tổng cộng là tổng áp suất của N2 và áp suất hơi nước bão hòa.
PN2 = Ptổng - PH2O = 100 kPa - 2,3 kPa = 97,7 kPa
Tiếp theo, ta sử dụng phương trình trạng thái khí lý tưởng để chuyển đổi thể tích từ điều kiện đã cho về điều kiện tiêu chuẩn (đktc):
P1V1/T1 = P2V2/T2
Trong đó:
- P1 = 97,7 kPa
- V1 = 120 ml
- T1 = 20°C = 293 K
- P2 = 101,325 kPa (đktc)
- V2 = ? (cần tìm)
- T2 = 0°C = 273 K
Thay số vào phương trình:
(97,7 kPa * 120 ml) / 293 K = (101,325 kPa * V2) / 273 K
V2 = (97,7 * 120 * 273) / (293 * 101,325) ≈ 107,9 ml ≈ 108 ml
Vậy thể tích của khí N2 ở đktc là khoảng 108 ml.