3
Câu 3
Có 20,0 g khí helium (He) chứa trong một xi-lanh được đậy kín bởi pittông. Hình vẽ bên biểu diễn hai quá trình chuyển trạng thái liên tiếp từ (1) → (2) → (3) của lượng khí trên trong hệ tọa độ (p, V). Cho rằng khí He trong xi-lanh là một khí lí tưởng. Biết V₁ = 30,0 lít; p₁ = 5,0 atm; V₂ = 10,0 lít; p₂ = 15,0 atm; khối lượng mol nguyên tử của helium là 4,0 g/mol; 1 atm = 101325 Pa. Cho biết R = 8{,}31 \ \text{J} \cdot \text{mol}^{-1} \cdot \text{K}^{-1}.
Có 20,0 g khí helium (He) chứa trong một xi-lanh được đậy kín bởi pittông. Hình vẽ bên biểu diễn hai quá trình chuyển trạng thái liên tiếp từ (1) → (2) → (3) của lượng khí trên trong hệ tọa độ (p, V). Cho rằng khí He trong xi-lanh là một khí lí tưởng. Biết V₁ = 30,0 lít; p₁ = 5,0 atm; V₂ = 10,0 lít; p₂ = 15,0 atm; khối lượng mol nguyên tử của helium là 4,0 g/mol; 1 atm = 101325 Pa. Cho biết R = 8{,}31 \ \text{J} \cdot \text{mol}^{-1} \cdot \text{K}^{-1}.
Phát biểu
Đúng
Sai
a
Nhiệt độ của khí He trong xi-lanh ở trạng thái (1) là 361^\circ \text{C}.
b
Áp suất của khí He trong xi-lanh ở trạng thái (3) là 5 atm.
c
Quá trình biến đổi trạng thái từ (1) → (2) là quá trình đẳng nhiệt.
d
Nhiệt độ tuyệt đối cao nhất mà khí He đạt được trong quá trình biến đổi trạng thái từ (1) → (2) là 488 \ \text{K}.
Giải thích câu 3
Giải thích chi tiết
😎 Cùng DOL xem qua cách giải câu này nhé!
📃 Thông tin đề bài cho:
Khối lượng khí helium m = 20,0 g.
Thể tích V₁ = 30,0 L, áp suất p₁ = 5,0 atm.
Khí lí tưởng thỏa mãn pV = nRT.
Khối lượng mol M = 4,0 g/mol.
Hằng số R = 8,31 J/(mol·K), 1 atm = 101325 Pa.
🔎 Hướng dẫn cách làm:
Tính số mol: n = \frac{m}{M} = \frac{20{,}0}{4{,}0} = 5{,}0\ \text{mol}.
Chuyển đơn vị: p_1 = 5{,}0\ \text{atm} = 5{,}0 \times 101325 = 506625\ \text{Pa}, V_1 = 30{,}0\ \text{L} = 0,030\ \text{m}^3.
Áp dụng công thức: T_1 = \frac{p_1V_1}{nR} = \frac{506625 \times 0{,}030}{5{,}0 \times 8{,}31} \approx 365{,}8\ \text{K}.
Đổi sang độ C: T_1 - 273{,}15 \approx 92{,}7\ ^\circ\text{C}.
✅ Đáp án: Sai