Có 0,4g khí Hidrô ở nhiệt độ ${27^0}C$ , áp suất ${10^5}Pa$ , được biến đổi trạng thái qua

Câu hỏi số 713158:

Vận dụng

Có 0,4g khí Hidrô ở nhiệt độ ${27^0}C$ , áp suất ${10^5}Pa$ , được biến đổi trạng thái qua hai giai đoạn: nén đẳng nhiệt đến áp suất tăng gấp đôi, sau đó cho dãn nở đẳng áp trở về thể tích ban đầu.

a) Xác định các thông số $\left( {p,V,T} \right)$ chưa biết của từng trạng thái.

b) Vẽ đồ thị mô tả quá trình biến đổi của khối khí trên trong hệ trục $\left( {pOV} \right);\left( {VOT} \right);\left( {pOT} \right)$

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:713158

Phương pháp giải

+ Áp dụng phương trình Clapeyron: $p.V = n.R.T$

+ Áp dụng định luật Boyle và định luật Charle.

+ Sử dụng đặc điểm đồ thị của các đẳng quá trình trong các hệ tọa độ.

Giải chi tiết

a) Ta có: $\left\{ \begin{array}{l}m = 0,4g\\{T_1} = 273 + 27 = 300K\\{p_1} = {10^5}Pa\end{array} \right.$

Áp dụng phương trình Clapeyron cho trạng thái 1 ta có:

${p_1}.{V_1} = n.R.{T_1} \Rightarrow {p_1}.{V_1} = \dfrac{m}{M}.R.{T_1}$

$\Rightarrow {V_1} = \dfrac{{m.R.{T_1}}}{{M.{p_1}}} = \dfrac{{0,4.8,31.300}}{{{{2.10}^5}}} \approx {5.10^{ - 3}}\left( {{m^3}} \right) = 5\left( l \right)$

$\Rightarrow$ Các thông số $\left( {p,V,T} \right)$ của trạng thái 1: $\left\{ \begin{array}{l}{T_1} = 300K\\{p_1} = {10^5}Pa\\{V_1} = 5l\end{array} \right.$

Trạng thái 2 có: $\left\{ \begin{array}{l}{T_2} = 300K\\{p_2} = {2.10^5}Pa\\{V_2} = ?\end{array} \right.$

Áp dụng định luật Boyle cho trạng thái 1 và trạng thái 2ta có:

${p_1}.{V_1} = {p_2}.{V_2} \Rightarrow {V_2} = \dfrac{{{p_1}.{V_1}}}{{{p_2}}} = \dfrac{{{{10}^5}.5}}{{{{2.10}^5}}} = 2,6\left( l \right)$

$\Rightarrow$ Các thông số $\left( {p,V,T} \right)$ của trạng thái 2: $\left\{ \begin{array}{l}{T_2} = 300K\\{p_2} = {2.10^5}Pa\\{V_2} = 2,5\left( l \right)\end{array} \right.$

Trạng thái 3 có: $\left\{ \begin{array}{l}{T_3} = ?\\{p_3} = {2.10^5}Pa\\{V_3} = 5l\end{array} \right.$

Áp dụng định luật Charles cho trạng thái 2 và trạng thái 3 ta có:

$\dfrac{{{V_3}}}{{{T_3}}} = \dfrac{{{V_2}}}{{{T_2}}} \Rightarrow {T_3} = \dfrac{{{V_3}}}{{{V_2}}}.{T_2} = \dfrac{5}{{2,5}}.300 = 600K$

$\Rightarrow$ Các thông số $\left( {p,V,T} \right)$ của trạng thái 3: $\left\{ \begin{array}{l}{T_3} = 600K\\{p_3} = {2.10^5}Pa\\{V_3} = 5l\end{array} \right.$

b) Sơ đồ biến đổi trạng thái:

$\left( I \right):\left\{ \begin{array}{l}{T_1} = 300K\\{p_1} = {10^5}Pa\\{V_1} = 5l\end{array} \right. \to \left( {II} \right):\left\{ \begin{array}{l}{T_2} = 300K\\{p_2} = {2.10^5}Pa\\{V_2} = 2,5\left( l \right)\end{array} \right. \to \left( {III} \right):\left\{ \begin{array}{l}{T_3} = 600K\\{p_3} = {2.10^5}Pa\\{V_3} = 5l\end{array} \right.$

* Đồ thị mô tả quá trình biến đổi của khối khí trên trong hệ trục $\left( {pOV} \right)$

* Đồ thị mô tả quá trình biến đổi của khối khí trên trong hệ trục $\left( {VOT} \right)$ :

* Đồ thị mô tả quá trình biến đổi của khối khí trên trong hệ trục $\left( {pOT} \right)$ :

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> Lộ Trình Sun 2025 - 3IN1 - 1 lộ trình ôn 3 kì thi (Luyện thi TN THPT & ĐGNL; ĐGTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com. Đầy đủ theo 3 đầu sách, Thầy Cô giáo giỏi, 3 bước chi tiết: Nền tảng lớp 12; Luyện thi chuyên sâu; Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.