Câu hỏi:

a) Số mol khí lí tưởng trong bình không đổi trước và sau khi nén \(\Rightarrow\) Đúng, do bình kín, lượng khí bên trong bình không thay đổi xuyên suốt quá trình biến đổi trạng thái.

b) Áp suất khí lí tưởng sau khi nén có thể tính thông qua công thức \(\frac{\mathrm{p}_1 \cdot \mathrm{V}_1}{\mathrm{T}_1}=\frac{\mathrm{p}_2 \cdot \mathrm{V}_2}{\mathrm{T}_2}\) \(\Rightarrow\) Đúng, do ta đang xét khối khí lí tưởng xác định nên có thể áp dụng phương trình trạng thái khí lí tưởng cho khối khí để tìm các thông số trạng thái.

c) Áp suất của khí sau khi nén là 3 atm \(\Rightarrow\) Sai, áp dụng phương trình trạng thái khí lí tưởng cho khối khí xác định:

\(\frac{p_1 \cdot V_1}{T_1}=\frac{p_2 \cdot V_2}{T_2} \Rightarrow p_2=\frac{V_1}{V_2} \cdot \frac{T_2}{T_1} \cdot p_1=\frac{8}{4} \cdot \frac{300}{360} \cdot 1,5=2,5 ~atm\)

d) Nếu trong bình là khí Carbon dioxide có khối lượng mol là 44 g/mol, khối lượng của khối khí đang xét xấp xỉ bằng 0,176 g \(\Rightarrow\) Sai, áp dụng phương trình trạng thái khí lí tưởng cho khối khí tại trạng thái ban đầu:

\(\mathrm{p}_1 \cdot \mathrm{~V}_1=\frac{\mathrm{m}}{\mathrm{M}} \cdot \mathrm{R} \cdot \mathrm{~T}_1 \Rightarrow \mathrm{~m}=\frac{\mathrm{p}_1 \cdot \mathrm{~V}_1 \cdot \mathrm{M}}{\mathrm{R} \cdot \mathrm{~T}_1}=\frac{\left(1,5 \cdot 1,013 \cdot 10^5\right) \cdot 8 \cdot 10^{-3} \cdot 44}{8,31 \cdot 360} \approx 17,9 \mathrm{~g}\)

Đáp án đúng là: Đúng - Đúng - Sai - Sai.

a) Quá trình biến đổi lượng khí từ trạng thái (1) sang trạng thái (2) là quá trình nén đẳng áp \(\Rightarrow\) Sai, quá trình 1 – 2 là quá trình dãn đẳng áp vì thể tích tăng.

b) Quá trình biến đổi khối khí từ trạng thái (3) sang trạng thái (1) là làm lạnh đẳng tích \(\Rightarrow\) Đúng.

c) Giá trị nhiệt độ T₂ là 900 K \(\Rightarrow\) Đúng,

\(\frac{{{V_1}}}{{{T_1}}} = \frac{{{V_2}}}{{{T_2}}} \Rightarrow \frac{2}{{300}} = \frac{6}{{{T_2}}} \Rightarrow {T_2} = 900~K\)

d) Áp suất khối khí ở trạng thái (3) là 1,5 atm \(\Rightarrow\) Đúng,

\({p_2}{V_2} = {p_3}{V_3} \Rightarrow 0,5.6 = {p_3}.2 \Rightarrow {p_3} = 1,5~atm\) (do p₁ = p₂ = 0,5 atm; V₃ = V₁ = 2 lít)

Đáp án đúng là: Sai - Đúng - Đúng - Đúng.

Theo phương trình trạng thái của khí lí tưởng ta có:

\(p V=n R T \Rightarrow V=\frac{n R T}{p}=\frac{1 \cdot 8,31 \cdot(27+273)}{10^5}=0,0249 \mathrm{~m}^3=24,9 \mathrm{~L}\)

Đáp án đúng là: 24,9.

Khi lên cao 3140 m thì áp suất giảm còn:

\(p_2=p_1-\frac{3140}{10} \cdot 1=760-314=446 ~\mathrm{mmHg}\)

Trạng thái 1: \(p_1=760 ~\mathrm{mmHg} ; T_1=0+273=273 \mathrm{~K} ; V_1=\frac{m}{D_1}\)

Trạng thái 2: \(p_2=446 ~\mathrm{mmHg} ; T_2=2+273=275 \mathrm{~K} ; V_2=\frac{m}{D_2}\)

Theo phương trình trạng thái của một khối lượng khí xác định, ta có:

\(\frac{p_1 V_1}{T_1}=\frac{p_2 V_2}{T_2}\Rightarrow \frac{V_1}{V_2}=\frac{p_2 \cdot T_1}{T_2 \cdot p_1} \Rightarrow \frac{D_2}{D_1}=\frac{p_2 \cdot T_1}{T_2 \cdot p_1}\)

\(\Rightarrow D_2=D_1 \cdot \frac{p_2 \cdot T_1}{T_2 \cdot p_1}=1,29 \cdot \frac{446 \cdot 273}{275 \cdot 760}=0,75 \mathrm{~kg} / \mathrm{m}^3\)

Đáp án đúng là: 0,75.

Trạng thái đầu: p₁ = 1 atm; V₁ = 0,5 lít; T₁ = 273 + 47 = 320 K 

Trạng thái sau: p₂ = 15 atm; V₂ = 0,05 lít

Do lượng khí là không đổi, áp dụng phương trình trạng thái của khí lí tưởng:

\(\frac{\mathrm{p}_1 \mathrm{V}_1}{\mathrm{T}_1}=\frac{\mathrm{p}_2 \mathrm{V}_2}{\mathrm{T}_2} \Rightarrow \mathrm{T}_2=\frac{\mathrm{p}_2 \mathrm{V}_2 \mathrm{T}_1}{\mathrm{p}_1 \mathrm{V}_1}=\frac{15 \cdot 0,05 \cdot 320}{1 \cdot 0,5}=480 \mathrm{~K}\)

Đáp án đúng là: 480.