Một phòng có kích thước 8m x 5m x 4m. Ban đầu không khí trong phòng ở điều kiện chuẩn, sau đó nhiệt độ của không khí tăng lên tới 10 ° C, trong khi áp suất là 78 cmHg. Tính thể tích của lượng không khí đã ra khỏi phòng và khối lượng không khí còn lại trong phòng.
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
+ Khi không khí đà thoát ra khỏi phòng thì với lượng không khí còn lại trong phòng:
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
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
Câu 1.
Trạng thái 1: \(\left\{{}\begin{matrix}p_1\\T_1\end{matrix}\right.\)
Trạng thái 2: \(\left\{{}\begin{matrix}p_2=p_1+\dfrac{1}{40}p_1\\T_2=T_1+20\end{matrix}\right.\)
Quá trình đẳng tích:
\(\dfrac{p_1}{T_1}=\dfrac{p_2}{T_2}\Rightarrow\dfrac{p_1}{T_1}=\dfrac{p_1+\dfrac{1}{40}p_1}{T_1+20}\Rightarrow T_1=800K=527^oC\)
Câu 2.
Ở đktc có \(p_0=1atm\Rightarrow m=\rho_0\cdot V_0\)
Ở \(0^oC\) có \(p=150atm\Rightarrow m=\rho\cdot V\)
Khối lượng vật không đổi.\(\Rightarrow\rho_0\cdot V_0=\rho\cdot V\)
\(\Rightarrow\rho=\dfrac{\rho_0\cdot V_0}{V}=\dfrac{1,43\cdot150}{1}=214,5\)kg/m3
\(V=10l=10dm^3=0,01m^3\)
Khối lượng khí \(O_2\) thu được tại thời điểm \(0^oC\) là:
\(m=\rho\cdot V=214,5\cdot0,01=2,145kg\)
Trạng thái 1:
P1 = 750 mmHg
T1 = 27 + 273 = 300 K
V1 = 40 cm3
Trạng thái 2:
Po = 760 mmHg
To = 0 + 273 = 273 K
Vo = ?
Áp dụng phương trình trạng thái của khí lí tưởng:
Độ ẩm tuyệt đối a 20 của không khí ở 20 ° C trong căn phòng có giá trị bằng độ ẩm cực đại A 12 của hơi nước bão hoà trong không khí ở 12 ° C. Nhưng độ ẩm cực đại A 12 của hơi nước bão hoà trong không khí ở 12 ° C bằng khối lượng riêng của hơi nước bão hoà ở cùng nhiệt độ này, nên ta có : a 20 = A 12 = 10,76 g/m3.
Như vậy độ ẩm tỉ đối của không khí trong căn phòng ở 20 ° C bằng :
f 20 = a 20 / A 20 = 10,76/17,30 ≈ 62%
Lượng hơi nước trong không khí của căn phòng ở 20 ° C bằng :
m = a 20 V = 10,76. 10 - 3 .6.4.5 = 1,29 kg.
Lượng không khí trong phòng ở trạng thái ban đầu (điều kiện chuẩn):
p 0 = 76 cmHg; V 0 = 5.8.4 = 160 m 3 ; T 0 = 273 K
Lượng không khí trong phòng ở trạng thái 2:
p 2 = 78 cmHg; V 2 ; T 2 = 283 K
Thể tích không khí thoát ra khỏi phòng
∆ V = V 2 - V 1 = 161,6 – 160 = 1,6 m 3
Thể tích không khí thoát ra khỏi phòng tính ở điều kiện chuẩn là:
Khối lượng không khí còn lại trong phòng:
m’ = m – ∆ m = V 0 ρ 0 - ∆ V 0 ρ 0 = ρ 0 V 0 - ∆ V 0
m’ ≈ 204,84 kg.