Giải chi tiết Câu 11.8 Bài 11. Phương trình trạng thái của khí lí tưởng (trang 32, 33, 34) – SBT Vật lí 12 Kết nối tri thức. Tham khảo: Vận dụng kiến thức về trạng thái khí lý tưởng.
Câu hỏi/Đề bài:
Một bạn bơm một quả bóng bay bằng khí He. Sau khi bơm 0,25 mol khí ở nhiệt độ 298 K vào bóng thì áp suất khí trong bong bóng là 1,20.103 Pa. Hỏi bóng có bị vỡ không nếu bơm thêm 0,15 mol He ở cùng nhiệt độ trên vào bóng? Biết vỏ bóng chỉ chịu được áp suất tối đa là 1,50.105 Pa, sau khi bơm 0,25 mol khí, thể tích của bóng không tăng khi tiếp tục bơm thêm khí vào bóng.
Hướng dẫn:
Vận dụng kiến thức về trạng thái khí lý tưởng
Lời giải:
Bóng sẽ bị vỡ vì p2 = 1,92.105 Pa.
|
Khí trong quả bóng trước khi bơm thêm |
Khí trong quả bóng nếu bơm thêm |
|
n1 = 0,25 mol |
n2 = 0,4 mol |
|
T1 = 298 K |
T2 = T1 |
|
V1 = V |
V2 = V |
|
p1 = 1,2.105 Pa |
p2 = ? |
Thể tích của bóng bằng: \({V_1} = \frac{{{n_1}R{T_1}}}{{{p_1}}} = \frac{{0,25.8,31.298}}{{{{1,2.10}^3}}} \approx 0,517({m^3})\)
Vì thể tích không thay đổi, ta có thể tính áp suất mới bằng cách sử dụng phương trình khí lý tưởng: \({p_2} = \frac{{{n_2}R{T_2}}}{V} = \frac{{0,4.8,31.298}}{{0,517}} \approx {1,92.10^3}(Pa)\)