Một lượng khí lí tưởng có khối lượng mol phân tử M = 32\text{ g/mol} chứa trong cylinder và được giữ bằng piston nhẹ. Để làm nóng đẳng áp cần truyền cho khối khí một nhiệt lượng 20\text{ J}, lúc này nhiệt độ khối khí tăng thêm 10^{0}\text{C} và nội năng của khí tăng thêm 15\text{ J}. Khối lượng khí trong xilanh này gần nhất với giá trị nào dưới đây? Lấy hằng số khí R = 8,31\text{ J/mol.K}

😎 Cùng DOL xem qua cách giải câu này nhé!

🔎 Hướng dẫn cách làm:

• Ở quá trình đẳng áp: Q = nC_p\Delta T và thay đổi nội năng \Delta U = nC_v\Delta T.

• Lấy hiệu hai biểu thức trên hoặc dùng công thức tổng quát: Q - \Delta U = nR\Delta T (do C_p - C_v = R).

• Từ đó suy ra số mol khí n:

  n=\dfrac{Q-\Delta U}{R\Delta T}.

  Thay số:

  n=\dfrac{20-15}{8{,}31\cdot 10}=\dfrac{5}{83{,}1}\approx 0{,}06015\ \text{mol}.

• Khối lượng khí là: m=nM (với M tính bằng g/mol để thu được gam):

  m\approx 0{,}06015\cdot 32\ \text{g}\approx 1{,}9248\ \text{g}\approx 2{,}0\ \text{g}.

• Làm tròn theo các lựa chọn đáp án, giá trị gần nhất là 2{,}0\ \text{g}.

✅ Đáp án: A. 2,0\text{ g}