Hai quá trình biến đổi liên tiếp một khối khí cho trên hình.

Các phát biểu sau đây đúng hay sai:

 

a) Quá trình biến đổi khối khí từ trạng thái (1) sang trạng thái (2) là quá trình nung nóng đẳng tích.

b) Quá trình biến đổi khối khí từ trạng thái (2) sang trạng thái (3) là nén đẳng nhiệt.

c) Trạng thái (1) và (3) khối khí có cùng áp suất.

d) Thể tích khí khối khí ở trạng thái (1) lớn hơn ở trạng thái (3)

Gọi m là khối lượng khí đã bơm vào khí cầu.

Từ phương trình Claperon - Mendeleev: ta có: \({\rm{pV}} = \frac{{\rm{m}}}{\mu }{\rm{RT}} \Rightarrow {\rm{m}} = \frac{{\mu {\rm{pV}}}}{{{\rm{RT}}}}.\)

\({\rm{V}} = 328\;{{\rm{m}}^3} = {328.10^3}\ell ;{\rm{T}} = 27 + 273 = 300\;{\rm{K}};{\rm{p}} = 0,9\;{\rm{atm}};\)

\({\rm{R}} = 0,082(\;{\rm{atm}}.\ell /{\rm{mol}}.{\rm{K}});\mu = 2(\;{\rm{g}}/{\rm{mol}}) \Rightarrow {\rm{m}} = \frac{{2.0,9.328 \cdot {{10}^3}}}{{0,082.300}} = 24000\;{\rm{g}}\)

Thời gian bơm: \({\rm{t}} = \frac{{\rm{m}}}{{2,5}} = \frac{{24000}}{{2,5}} = 9600\;{\rm{s}} = 2\;{\rm{h}}{40^\prime }\) phút.

Đáp án: 2h40 phút.

Trạng thái đầu:                                                     Trạng thái sau:

    p₁ = 1 atm                                                        p₂ = 15 atm

    V₁ = 0,5 lít                                                       V₂ = 0,05 lít

    T₁ = 273 + 47 = 320 K                                     T₂ = ? K

Do lượng khí là không đổi, áp dụng phương trình trạng thái của khí lí tưởng:

\(\frac{{{{\rm{p}}_1}\;{{\rm{V}}_1}}}{{\;{{\rm{T}}_1}}} = \frac{{{{\rm{p}}_2}\;{{\rm{V}}_2}}}{{\;{{\rm{T}}_2}}} \Rightarrow \)\({{\rm{T}}_2} = \frac{{{{\rm{p}}_2}\;{{\rm{V}}_2}\;{{\rm{T}}_1}}}{{{{\rm{p}}_1}\;{{\rm{V}}_1}}} = \frac{{15.0,05.320}}{{1.0,5}} = 480\;{\rm{K}}\). Đáp án: 480 K.