Khí CO2 ở điều kiện nhiệt độ 40°C; áp suất dư 40bar. Biết áp suất khí quyển là 1 bar. Thể tích riêng (lít/kg) bằng:
Trả lời:
Đáp án đúng: C
Để tính thể tích riêng của khí CO2, ta sử dụng phương trình trạng thái khí lý tưởng (PV = nRT) và điều chỉnh cho phù hợp với áp suất dư.
1. **Tính áp suất tuyệt đối:**
Áp suất dư là 40 bar, và áp suất khí quyển là 1 bar. Vậy áp suất tuyệt đối (P) là: P = 40 bar + 1 bar = 41 bar = 41 * 10^5 Pa.
2. **Tính nhiệt độ tuyệt đối:**
Nhiệt độ là 40°C, chuyển sang Kelvin: T = 40 + 273.15 = 313.15 K.
3. **Sử dụng phương trình trạng thái khí lý tưởng:**
PV = nRT, trong đó: P là áp suất, V là thể tích, n là số mol, R là hằng số khí lý tưởng (8.314 J/(mol.K)), và T là nhiệt độ.
4. **Tính thể tích riêng (v = V/m):**
Ta cần tìm v = V/m, với m là khối lượng. Ta có thể viết lại phương trình trạng thái như sau: P(V/m) = (n/m)RT.
Vì n/m = 1/M (với M là khối lượng mol), ta có: Pv = (1/M)RT, suy ra v = RT/(PM).
Khối lượng mol của CO2 (M) là khoảng 44 g/mol = 0.044 kg/mol.
5. **Thay số và tính toán:**
v = (8.314 J/(mol.K) * 313.15 K) / (41 * 10^5 Pa * 0.044 kg/mol)
v ≈ (8.314 * 313.15) / (41 * 10^5 * 0.044) ≈ 2603.5 / 180400 ≈ 0.014432 m³/kg
6. **Đổi đơn vị sang lít/kg:**
1 m³ = 1000 lít, vậy v ≈ 0.014432 m³/kg * 1000 lít/m³ ≈ 14.432 lít/kg
Vậy, thể tích riêng của khí CO2 là khoảng 14.432 lít/kg.
Hệ thống các câu hỏi trắc nghiệm Kỹ thuật Nhiệt dành cho sinh viên đại học, cao đẳng thuộc khối ngành kỹ thuật ôn thi kết thúc học phần hiệu quả.
50 câu hỏi 60 phút