Một bình bằng thép có dung tích 30 lít chứa khí Hiđrô ở
Một bình bằng thép có dung tích 30 lít chứa khí Hiđrô ở áp suất 5MPa và nhiệt độ \({27^0}C\). Dùng bình này bơm sang bình sắt, sau khi bơm hai bình có áp suất 3MPa, nhiệt độ \({15^0}C\). Biết \({M_{{H_2}}} = 2g/mol\).
Đúng | Sai | |
---|---|---|
1) Các thông số ở trạng thái 1 là: \(\left\{ \begin{array}{l}{V_1} = {3.10^{ - 2}}\left( {{m^3}} \right)\\{p_1} = {5.10^3}Pa\\{T_1} = 300K\end{array} \right.\) |
||
2) Thể tích bình sắt là 18 lít. | ||
3) Khối lượng khí Hiđrô trong bình sắt xấp xỉ 45,13 g. |
||
4) Muốn áp suất trong bình sắt là 3,5MPa thì bình sắt phải có nhiệt độ là \({336^0}C\). |
Đáp án đúng là: 1S, 2Đ, 3Đ, 4S
+ Áp dụng phương trình Clapeyron ta có: \({p_0}.{V_0} = \dfrac{{{m_0}}}{M}.R.{T_0}\)
+ Áp dụng phương trình trạng thái của khí lí tưởng.
+ Trạng thái 1: \(\left\{ \begin{array}{l}{V_1} = 30l = {3.10^{ - 2}}\left( {{m^3}} \right)\\{p_1} = 5MPa = {5.10^6}Pa\\{T_1} = 27 + 273 = 300K\end{array} \right.\)
\( \to \) A sai.
Bình sắt: \(\left\{ \begin{array}{l}{V_0}\\{p_0} = 3MPa = {3.10^6}Pa\\{T_0} = 25 + 273 = 288K\end{array} \right.\)
Trạng thái 2: \(\left\{ \begin{array}{l}{V_2} = {V_1} + {V_0} = 30 + {V_0}\,\,\left( l \right)\\{p_2} = 3MPa = {3.10^6}Pa\\{T_2} = 25 + 273 = 288K\end{array} \right.\)
+ Áp dụng phương trình trạng thái của khí lí tưởng ta có:
\(\dfrac{{{p_1}.{V_1}}}{{{T_1}}} = \dfrac{{{p_2}.{V_2}}}{{{T_2}}} \Leftrightarrow \dfrac{{{{5.10}^6}.30}}{{300}} = \dfrac{{{{3.10}^6}.\left( {30 + {V_0}} \right)}}{{288}}\)
\( \Leftrightarrow \dfrac{5}{{10}} = \dfrac{{3.\left( {30 + {V_0}} \right)}}{{288}} \Leftrightarrow 30 + {V_0} = \dfrac{{5.288}}{{30}}\)
\( \Leftrightarrow 30 + {V_0} = 48 \Rightarrow {V_0} = 18\left( l \right)\)
\( \to \) B đúng.
+ Khí ở trong bình sắt: \(\left\{ \begin{array}{l}{m_0}\\{V_0} = 18l = 1,{8.10^{ - 2}}\left( {{m^3}} \right)\\{p_0} = {3.10^6}Pa\\{T_0} = 288K\end{array} \right.\)
Áp dụng phương trình Clapeyron ta có: \({p_0}.{V_0} = \dfrac{{{m_0}}}{M}.R.{T_0}\)
\( \Rightarrow {m_0} = \dfrac{{{p_0}.{V_0}.M}}{{R.{T_0}}} = \dfrac{{{{3.10}^6}.1,{{8.10}^{ - 2}}.2}}{{8,31.288}} \approx 45,13\left( g \right)\)
\( \to \) C đúng.
+ \({p_0}' = 3,5MPa = 3,{5.10^6}Pa;{T_0}' = ?\)
Áp dụng phương trình Clapeyron ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}{p_0}'.{V_0} = \dfrac{{{m_0}}}{M}.R.{T_0}'\\{p_0}.{V_0} = \dfrac{{{m_0}}}{M}.R.{T_0}\end{array} \right.\)
\( \Rightarrow \dfrac{{{p_0}'}}{{{p_0}}} = \dfrac{{{T_0}'}}{{{T_0}}} \Rightarrow {T_0}' = \dfrac{{{p_0}'}}{{{p_0}}}.{T_0} = \dfrac{{3,5}}{3}.288 = 336\left( K \right)\)
\( \Rightarrow {t_0}' = 336 - 273 = 63\left( {^0C} \right)\)
\( \to \) D sai.
Hỗ trợ - Hướng dẫn
-
024.7300.7989
-
1800.6947
(Thời gian hỗ trợ từ 7h đến 22h)
Email: lienhe@tuyensinh247.com