Một thùng có thể tích 40dm3 chứa 3,96 kg khí cacbonic, biết rằng bình sẽ bị nổ khi áp suất vượt quá 60 atm. Khối lượng riêng của chất khí ở điều kiện tiêu chuẩn là 1,98 kg/m3. Hỏi ở nhiệt độ nào thì bình bị nổ.
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
+ Trạng thái 1 là trạng thái khí ở điều kiện tiêu chuẩn:
+ Trạng thái 2 là trạng thái khí ở điều kiện có thể nổ:
Biết ρ 0 = m/ V 0 và ρ = m/V ⇒ ρ 0 V 0 = ρ V
Mặt khác p 0 V 0 = pV
(vì nhiệt độ của khí bằng nhiệt độ ở điều kiện chuẩn).
Từ (1) và (2) suy ra:
ρ = ρ 0 p/ p 0 = 1,43.150/1 = 214,5(kg/ m 3 )
Và m = 214,5. 10 - 2 = 2,145 kg.
Chọn A.
Ở điều kiện chuẩn p 1 = 760 mmHg; ρ = 1,29 kg/ m 3 .
Chọn A.
Ở điều kiện chuẩn p1 = 760 mmHg; ρ = 1,29 kg/m3.
là khối lượng khí bơm vào bình sau nửa giờ.
khối lượng bơm vào sau mỗi giây:
Khi không khí chưa thoát ra khỏi phòng:
p 0 V 0 = m 0 μ R T ⇒ m 0 = p 0 V 0 μ R T 0 (1)
Khi không khí đã thoát ra khỏi phòng thì với lượng không khí còn lại trong phòng:
p 1 V 1 = m 1 μ R T ⇒ m 1 = p 1 V 1 μ R T 1 = p 1 V 0 μ R T 1 (2)
Từ (1) và (2)
⇒ m 1 = m 0 T 1 p 2 T 2 p 1 = ρ 0 V 0 T 0 p 1 T 1 p 0 ⇒ m 1 = 1 , 293.4.5.8 273.78 283.76 m 1 = 204 , 82 ( k g )
Thể tích khí thoát ra ở điều kiện chuẩn là:
Δ V 0 = Δ m ρ 0 = m 0 − m 1 ρ 0 ∆ V o = 206 , 88 − 204 , 82 1 , 293 = 1 , 59 m 3
+ Khi không khí đà thoát ra khỏi phòng thì với lượng không khí còn lại trong phòng:
Gọi ρ 1 và ρ 2 là khối lượng riêng của không khí ở nhiệt độ T 1 = 27 + 273 = 300 K và nhiệt độ T 2 là nhiệt độ khi khí cầu bắt đầu bay lên.
Khi khí cầu bay lên:
F Á c - s i - m é t = P v ỏ k h í c ầ u + P c ủ a k h ô n g k h í n ó n g
ρ 1 gV = mg + ρ 2 gV
ρ 2 = ρ 1 – m/V (1)
Ở điều kiện chuẩn, khối lượng riêng của không khí là:
ρ 0 = 29g/22,4l = 1,295g/ d m 3 = 1,295kg/ m 3
Vì thể tích của một lượng khí tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối khi áp suất không đổi nên khối lượng riêng của một lượng khí tỉ lệ nghịch với nhiệt độ tuyệt đối khi áp suất không đổi.
Ta có: ρ 1 = T 0 ρ 0 / T 1 (2)
Từ (1) và (2) suy ra: ρ 1 = 1,178 kg/ m 3
Do đó ρ 2 = 0,928 kg/ m 3
t 2 = 108 ° C
Gọi n là số mol khí cacbonic chứa trong bình: n = m/ μ , trong đó M là khối lượng khí cacbonic có trong bình, μ là khối lượng mol của khí cacbonic.
Ta có n = 100 mol
Nếu gọi V 0 là thể tích của lượng khí cacbonic ở điều kiện chuẩn ( p 0 = 1,013. 10 5 Pa; T 0 = 273 K) thì V 0 = n v 0
Áp dụng phương trình trạng thái của khí lí tưởng cho lượng khí cacbonic:
Khi lên cao thêm 10m thì áp suất khí quyển giảm 1 mmHg. Do đó lên cao 3140m, áp suất không khí giảm:
→ Áp suất không khí ở trên đỉnh núi Phăng-xi-păng: p1 = 760 – 314 = 446 mmHg
Khối lượng riêng của không khí:
Áp dụng phương trình trạng thái ta được:
Khối lượng riêng của không khí ở đỉnh núi Phăng-xi-păng cao 3 140 m:
Trạng thái 1 là trạng thái khí ở điều kiện tiêu chuẩn: { V 1 = m p = 3 , 96 1 , 98 m 3 = 2 m 3 p 1 = p 0 = 1 a t T 1 = 0 0 C = 273 K
Trạng thái 2 là trạng thái khí ở điều kiện có thể nổ { V 2 = 0 , 04 m 3 p 2 = 60 a t T 2 = ?
Áp dụng công thức
p 1 V 1 T 1 = p 2 V 2 T 2 ⇒ T 2 = p 2 V 2 T 1 p 1 V 1 = 60.0 , 04.273 1.2 T 2 = 327 , 6 K
Mà T 2 = 273 + t 2 = 327 , 6 K ⇒ t 2 = 54 , 6 0 C