Công thức tính áp suất chất khí được xây dựng dựa trên mô hình động học phân tử chất khí.

Câu 22:

Khí hydrogen được điều chế và chứa vào một bình lớn dưới áp suất 1 atm, ở nhiệt độ 20^oC. Coi nhiệt độ không đổi. Người ta lấy một thể tích V₀ (L) khí hydrogen từ bình lớn ra để nạp vào bình nhỏ thể tích 15 L ở áp suất 30 atm

A.

Quá trình thực hiện không phải là quá trình đẳng nhiệt

B.

Có thể áp dụng định luật Boyle với quá trình này

C.

Đồ thị V - T của quá trình này có dạng một đường thẳng

D.

V₀ có giá trị là 450 L

Lời giải:

Đáp án đúng: Sai, Đúng, Đúng, Đúng

a) Quá trình thực hiện không phải là quá trình đẳng nhiệt \(\Rightarrow\) sai, quá trình thực hiện là quá trình đẳng nhiệt vì có nhiệt độ không đổi.

b) Có thể áp dụng định luật Boyle với quá trình này \(\Rightarrow\) đúng.

c) Đồ thị V - T của quá trình này có dạng một đường thẳng \(\Rightarrow\) đúng, đồ thị V - T của quá trình này có dạng một đường thẳng cắt trục OT và song song với trục OV như sau:

Pasted image

d) V₀ có giá trị là 450 L \(\Rightarrow\) đúng, theo định luật Boyle: \(\mathrm{p}_0 \mathrm{V}_0=\mathrm{pV} \Rightarrow 1 . \mathrm{V}_0=30.15 \Rightarrow \mathrm{~V}_0=450(\mathrm{L})\).

Câu 23:

Sử dụng thông tin sau cho Câu 23 và Câu 24: Một bình chứa 2 mol khí lí tưởng có thể tích 5 lít và nhiệt độ 27^oC. Cho hằng số khí lí tưởng là R = 8,31 J/mol.K.

Câu 23: Áp suất khí trong bình là bao nhiêu MPa (làm tròn kết quả đến hàng đơn vị)?

Lời giải:

Đáp án đúng: 1

Phương trình trạng thái khí lí tưởng: \(\mathrm{pV}=\mathrm{nRT} \Rightarrow \mathrm{p}=\frac{\mathrm{nRT}}{\mathrm{~V}}=\frac{2 \cdot 8,31 \cdot 300}{5 \cdot 10^{-3}}=1(\mathrm{MPa})\)

Câu 24:

Sử dụng thông tin sau cho Câu 23 và Câu 24: Một bình chứa 2 mol khí lí tưởng có thể tích 5 lít và nhiệt độ 27^oC. Cho hằng số khí lí tưởng là R = 8,31 J/mol.K.

Câu 24: Nếu nhiệt độ của khí tăng lên đến 127^oC trong điều kiện thể tích không đổi thì áp suất của khí lúc này là bao nhiêu MPa (làm tròn kết quả đến hàng phần mười)?

Lời giải:

Đáp án đúng: 1,3

Ta có: \(\frac{\mathrm{p}_1}{\mathrm{~T}_1}=\frac{\mathrm{p}_2}{\mathrm{~T}_2}\)

Nhiệt độ ban đầu T₁ = 300 K, nhiệt độ lúc sau T₂ = 400 K.

Áp suất khi ban đầu p₁ = 1 MPa suy ra: \(\mathrm{p}_2=\frac{\mathrm{p}_1 \mathrm{~T}_2}{\mathrm{~T}_1}=\frac{1.400}{300}=\frac{4}{3} \approx 1,3(\mathrm{MPa})\)

Câu 25:

Sử dụng thông tin sau cho Câu 25 và Câu 26: Một bình chứa khí lí tưởng có thể tích cố định là 0,8 m³. Khí trong bình có khối lượng 3 kg, nhiệt độ ban đầu 300 K, áp suất ban đầu là 250 kPa.

Câu 25: Nếu khí trong bình được làm nóng và tăng nhiệt độ lên đến 450 K thì áp suất của khí trong bình khi đó là bao nhiêu kPa?

Lời giải:

Đáp án đúng: 375

Vì thể tích được giữa cố định nên: \(\frac{\mathrm{p}_1}{\mathrm{~T}_1}=\frac{\mathrm{p}_2}{\mathrm{~T}_2} \Leftrightarrow \frac{250}{300}=\frac{\mathrm{p}_2}{400} \Rightarrow \mathrm{p}_2=375(\mathrm{kPa})\)

Câu 26:

Sử dụng thông tin sau cho Câu 25 và Câu 26: Một bình chứa khí lí tưởng có thể tích cố định là 0,8 m³. Khí trong bình có khối lượng 3 kg, nhiệt độ ban đầu 300 K, áp suất ban đầu là 250 kPa.

Câu 26: Nếu số phân tử khí trong bình không thay đổi, nhiệt độ của khí tăng gấp 1,5 lần thì áp suất của khí trong bình sẽ tăng lên bao nhiêu lần?

Lời giải:

Đáp án đúng: 1,5

Nếu số phân tử khí không thay đổi, khi nhiệt độ tăng gấp 1,5 lần thì áp suất sẽ tăng tỉ lệ với nhiệt độ. Vì vậy, áp suất sẽ tăng gấp 1,5 lần.

Câu 27:

Sử dụng thông tin sau cho Câu 27 và Câu 28: Một phân tử khí lí tưởng có động năng trung bình là 1,242.10^-20 J. Biết hằng số Boltzmann là k = 1,38.10^-23 J/K.

Câu 27: Nhiệt độ của khí là bao nhiêu độ K?

Lời giải: