Lời giải Câu 2.23 Bài 2. Phương trình trạng thái khí lí tưởng (trang 23, 24, 25) – SBT Vật lí 12 Cánh diều. Gợi ý: Vận dụng kiến thức về quá trình đẳng khí.
Câu hỏi/Đề bài:
Một phòng trống có kích thước 5,0 m × 10,0 m × 3,0 m. Lúc đầu, không khí trong phòng ở điều kiện tiêu chuẩn (nhiệt độ 0,0 °C và áp suất 1,0.105 Pa) và có khối lượng mol là 29 g/mol.
a) Xác định số mol và khối lượng không khí có trong phòng. Biết hằng số khí lí tưởng là R = 8,31 J.mol-1 K-1
b) Khi mở cửa phòng thì nhiệt độ phòng tăng lên 20 °C và áp suất khí trong phòng bằng áp suất bên ngoài phòng là 0,9.105 Pa. Tính khối lượng không khí trong phòng đã thoát ra ngoài.
Hướng dẫn:
Vận dụng kiến thức về quá trình đẳng khí
Lời giải:
a) pV = nRT → số mol không khí trong phòng là n = 6,6.103 mol.
Khối lượng không khí trong phòng là m = 1,9.102 g.
b) Xét lượng khí trong phòng lúc đầu khi ở nhiệt độ 20 °C và áp suất 0,9.105 Pa có thể tích là V2 = 178 m3 lớn hơn thể tích phòng V1 = 150 m3. Như vậy, đã có ∆V = 28 m3 khí ở nhiệt độ 20 °C và áp suất 0,9.105 Pa thoát ra khỏi phòng.
Khối lượng không khí trong phỏng đã thoát ra ngoài bằng:
\(\Delta m = \frac{{28}}{{178}}m = \frac{{14}}{{89}}({1,9.10^2}) = {0,3.10^2}(g)\)