Một bình kín chứa 1 mol nitrogen, áp suất khí là 10⁵ Pa, ở nhiệt độ 27 °C. Trong mỗi phát biểu sau, em hãy chọn đúng hoặc sai.

a) Thể tích của bình xấp xỉ bằng 25 lít.

b) Nung bình đến khi áp suất khí bằng 5.10⁵ Pa. Nhiệt độ của khối khí khi đó là 135 °C.

c) Giả sử một lượng khí thoát ra ngoài nên áp suất khí trong bình giảm còn 4.10⁵ Pa, nhiệt độ vẫn được giữ không đổi so với câu b. Lượng khí đã thoát ra ngoài là 0,2 mol.

a) Áp dụng phương trình trạng thái khí lí tưởng:

\(pV = nRT \Rightarrow n = \frac{{pV}}{{RT}} = \frac{{15 \cdot {{10}^6} \cdot 0,014}}{{8,31 \cdot 300}} \approx 84,24\;{\rm{mol}}\)

Khối lượng oxygen trong bình là: m = nM = 84,24.32 = 2 696 g = 2,696 kg.

b) Oxygen đi vào với lưu lượng 6 lít/15 phút « 0,4 lít/phút.

Ta có: V' = 22,4n'.

Số mol khí người đó hít trong 1 phút là: \({n^\prime } = \frac{{{V^\prime }}}{{22,4}} = \frac{{0,4}}{{22,4}} \approx 0,018\;{\rm{mol}}\)

Số gam khí người đó hít trong 1 phút là: \({m^\prime } = {n^\prime }.32 = 0,018.32 = 0,576\;{\rm{g}}\)

Thời gian người đó dùng hết bình oxygen là: \(t = \frac{m}{{{m^\prime }}} = \frac{{2696}}{{0,576}} \approx 4681\) phút ≈ 78 giờ.

a) pV = nRT → số mol không khí trong phòng là \[n = \frac{{pV}}{{RT}} = \frac{{{{10}^5}.5.10.3}}{{8,31.273}} = 6,{6.10^3}mol\].

Khối lượng không khí trong phòng là m = n.μ = 6,6.10³.29 = 1,9.10⁵ g =1,9.10² kg.

b) \[\frac{{{p_1}{V_1}}}{{{T_1}}} = \frac{{{p_2}{V_2}}}{{{T_2}}} \Rightarrow \frac{{{{10}^5}.5.10.3}}{{273}} = \frac{{0,{{9.10}^5}.{V_2}}}{{20 + 273}} \Rightarrow {V_2} \approx 179\,{m^3}\]

Như vậy, đã có DV = 179 – 5.10.3 = 29 m³ khí ở nhiệt độ 20 °C và áp suất 0,9.10⁵ Pa thoát ra khỏi phòng.

Khối lượng không khí trong phòng đã thoát ra ngoài bằng: \(\Delta m = \frac{{29}}{{179}}m = \frac{{29}}{{179}}\left( {1,9 \cdot {{10}^2}\;{\rm{g}}} \right) \approx 30\;{\rm{g}}{\rm{.}}\)