Tel: 024.7300.7989 - Phone: 1800.6947 (Thời gian hỗ trợ từ 7h đến 22h)

Giỏ hàng của tôi
Trang chủ
Luyện thi đại học môn lí

Một lượng khí hydrogen xác định (được coi là khí lí tưởng), biến đổi trạng thái theo một

Câu hỏi số 968525:
Vận dụng

Một lượng khí hydrogen xác định (được coi là khí lí tưởng), biến đổi trạng thái theo một chu trình được biểu diễn như hình bên. Biết thể tích và áp suất của khí ở trạng thái (1) là 0,6 lít và $2,4.10^{5}Pa$, nhiệt độ của khí ở trạng thái (2) là $24^{0}\text{C}$, khối lượng mol của hydrogen là 2 g/mol.

Đúng Sai
a) Nhiệt độ của khí ở trạng thái (2) là lớn nhất.
b) Khối lượng của khí hydrogen xấp xỉ 350 g.
c) Thể tích của khí ở trạng thái (2) là 1,8 lít.
d) Quá trình biến đổi trạng thái từ (2) $\rightarrow$ (3) là quá trình đẳng nhiệt.

Đáp án đúng là: Đ; S; Đ; S

Quảng cáo

Xem lời giải
Câu hỏi:968525
Phương pháp giải

+ Đọc đồ thị các quá trình biến đổi trạng thái của khí lí tưởng trên hệ trục $p - V$.

+ Áp dụng phương trình trạng thái khí lí tưởng $p \cdot V = n \cdot R \cdot T = \dfrac{m}{M} \cdot R \cdot T$ để thiết lập các mối liên hệ và tính toán.

+ Nhận biết đặc điểm hình học của các đẳng quá trình.

Giải chi tiết

Từ đồ thị $p - V$ có chia ô lưới, ta phân tích các trạng thái:

Quá trình (1) $\rightarrow$ (2) là đoạn thẳng nằm ngang $\Rightarrow$ Quá trình đẳng áp ($p_{2} = p_{1} = 2,4.10^{5}Pa$).

Quá trình (3) $\rightarrow$ (1) là đoạn thẳng đứng $\Rightarrow$ Quá trình đẳng tích ($V_{3} = V_{1} = 0,6\text{lít} = 0,6.10^{- 3}\text{m}^{3}$).

Dựa vào số ô trên đồ thị:

Trạng thái (1) có tọa độ $(V_{1},p_{1})$ ứng với $(1\text{ô},3\text{ô})$.

Trạng thái (2) cùng nằm trên một đường ngang với (1) và dóng xuống trục V ứng với $3\text{ô}$. Suy ra $V_{2} = 3V_{1} = 3.0,6 = 1,8\text{lít} = 1,8.10^{- 3}\text{m}^{3}$.

Trạng thái (3) cùng nằm trên một đường đứng với (1) và dóng sang trục p ứng với $1\text{~ô}$. Suy ra $p_{3} = \dfrac{p_{1}}{3} = \dfrac{2,4.10^{5}}{3} = 0,8.10^{5}\text{Pa}$.

a) Từ phương trình trạng thái $\left. p \cdot V = n \cdot R \cdot T\Rightarrow \right.$ Nhiệt độ $T$ tỉ lệ thuận với tích $(p \cdot V)$.

$T_{1} \propto p_{1}.V_{1} = 2,4.10^{5}.0,6 = 1,44.10^{5}$

$T_{2} \propto p_{2}.V_{2} = 2,4.10^{5}.1,8 = 4,32.10^{5}$

$T_{3} \propto p_{3}.V_{3} = 0,8.10^{5}.0,6 = 0,48.10^{5}$

So sánh thấy tích $p_{2} \cdot V_{2}$ là lớn nhất, do đó nhiệt độ ở trạng thái (2) là lớn nhất. $\Rightarrow$ Nhận định Đúng.

b) Xét tại trạng thái (2), ta có: $p_{2} = 2,4.10^{5}\text{Pa}$; $V_{2} = 1,8.10^{- 3}\text{m}^{3}$; $T_{2} = 24^{0}\text{C} = 24 + 273 = 297\text{K}$; $M = 2\text{g/mol}$.

Áp dụng phương trình Clapeyron - Mendeleev:

$\left. p_{2} \cdot V_{2} = \dfrac{m}{M} \cdot R \cdot T_{2}\Rightarrow m = \dfrac{p_{2} \cdot V_{2} \cdot M}{R \cdot T_{2}} = \dfrac{2,4.10^{5} \cdot 1,8.10^{- 3} \cdot 2}{8,31 \cdot 297} \approx 0,35\text{g} \right.$.$\Rightarrow$ Nhận định Sai.

c) Theo phân tích từ số ô lưới trên đồ thị ở phần trên, $V_{2} = 3V_{1} = 1,8\text{lít}$. $\Rightarrow$ Nhận định Đúng.

d) Quá trình (2) $\rightarrow$ (3) được biểu diễn bằng một đường thẳng đi qua gốc tọa độ O trong hệ tọa độ $p - V$ (thỏa mãn $\dfrac{p_{2}}{V_{2}} = \dfrac{p_{3}}{V_{3}}$).

Đường đẳng nhiệt trong hệ trục $p - V$ phải là một đường Hypebol (do $p \cdot V = \text{const}$). Vì vậy, đây không phải là quá trình đẳng nhiệt. $\Rightarrow$ Nhận định Sai.

Đáp án cần chọn là: Đ; S; Đ; S

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>>  2K9 Chú ý! Lộ Trình Sun 2027 - 1 lộ trình ôn đa kỳ thi (TN THPT, ĐGNL (Hà Nội/ Hồ Chí Minh), ĐGNL Sư Phạm, ĐGTD, ĐGNL Bộ Công an, ĐGNL Bộ Quốc phòngTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com. Cập nhật bám sát bộ SGK mới, 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.

Hỗ trợ - Hướng dẫn

  • 024.7300.7989
  • 1800.6947 free

(Thời gian hỗ trợ từ 7h đến 22h)
Email: lienhe@tuyensinh247.com

Đăng ký nhận tư vấn