Một lượng khí ở áp suất 1 atm, nhiệt độ 27°C chiếm thể tích 5 lít. Biến đổi đẳng tích tới nhiệt độ 327°C, rồi sau đó, biến đổi đẳng áp lượng khi này. Biết nhiệt độ trong quá trình đẳng áp, tăng 120°C. Áp suất và thể tích khí sau khi biến đổi lần lượt là

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.

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

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

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

Thể tích khí khối khí ở trạng thái (1) nhỏ hơn ở trạng thái (3) vì áp suất ở trạng thái (1) và (3) như nhau, nhiệt độ ở trạng thái (3) lớn hơn nhiệt độ ở trạng thái 1 nên thể tích ở trạng thái (3) lớn hơn thể tích ở trạng thái (1).

Đáp số: a) Đúng; b) Đúng; c) Đúng; d) Sai.