Câu hỏi:

28/09/2025 64 Lưu

Một bình có dung tích $40\ \mathrm{dm^3}$ chứa $2{,}86\ \mathrm{kg}$ khí oxygen. Biết bình chỉ chịu được áp suất không quá $60\ \mathrm{atm}$. Lấy khối lượng riêng của oxygen ở điều kiện tiêu chuẩn $(0^\circ\mathrm{C},\ 1\ \mathrm{atm})$ là $1{,}43\ \mathrm{kg/m^3}$. Khi nhiệt độ của bình và khối khí trên $x^\circ\mathrm{C}$ thì bình có thể bị nổ. Giá trị của $x$ là bao nhiêu (làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần chục)?

Quảng cáo

Trả lời:

verified Giải bởi Vietjack

Trạng thái $1$ (khối khí ở điều kiện tiêu chuẩn): $p_1=1\ \mathrm{atm}$; $T_1=273\ \mathrm{K}$;
$V_1=\dfrac{m}{D}=\dfrac{2{,}86}{1{,}43}=2\ \mathrm{m^3}$.

Trạng thái $2$ (khối khí ở trong bình): $p_2\le 60\ \mathrm{atm}$; $T_2\ (\mathrm{K})$; $V_2=40\cdot 10^{-3}\ \mathrm{m^3}$.

Xét cùng một lượng khí nên ta có: $\dfrac{p_1V_1}{T_1}=\dfrac{p_2V_2}{T_2}\ \Rightarrow\ p_2=\dfrac{p_1V_1}{V_2}\cdot \dfrac{T_2}{T_1}
=\dfrac{2\cdot 1\ \mathrm{atm}}{40\cdot 10^{-3}}\cdot\dfrac{T_2}{273}
=\dfrac{50}{273}\,T_2\ (\mathrm{atm})$.

Mà, bình chỉ chịu được áp suất không quá $60\ \mathrm{atm}$ ($p_2\le 60\ \mathrm{atm}$).

Suy ra: $\dfrac{50}{273}\,T_2\le 60\ \Rightarrow T_2\le 327{,}6\ \mathrm{K}$ hay $t_2\le 54{,}6^\circ\mathrm{C}$.

Vậy khi nhiệt độ của bình và khối khí trên $54{,}6^\circ\mathrm{C}$ thì bình có thể bị nổ $(x=54{,}6)$.

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Lời giải

 

Nội dung

Đúng

Sai

a

Nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn 200 kg than đá là 5,8.109 J.

Đ

 

b

Nhiệt lượng do than đá đã cung cấp cho khối thép để nấu chảy hoàn toàn m (kg) thép là 2,32.109 J.

 

S

c

Nhiệt lượng cần cung cấp để nấu chảy hoàn toàn m (kg) thép là 715280m (J).

Đ

 

d

Khối lượng của khối thép đã cho là m4865 kg.

Đ

 

     a) ĐÚNG

     Nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn 200 kg than đá là:

Qt=q.m=29.106.200=5,8.109 J.

     b) SAI

     Nhiệt lượng do than đá đã cung cấp cho khối thép để nấu chảy hoàn toàn m (kg) thép là:

Qc=60%.Qt=60%.5,8.109=3,48.109 J.

     c) ĐÚNG

     Nhiệt lượng cần cung cấp để nấu chảy hoàn toàn m (kg) thép là:

Qn=m.c.T+λ.m=m.460.(1400-27)+83,7.103.m=715280m (J).

     d) ĐÚNG

     Khối lượng của khối thép đã cho là:

Qn=Qc Û 715280m=3,48.109 Û m4865kg.

Lời giải

Khối lượng nước chứa trong ấm: $m_n = D_n V_n = 1000\cdot 1{,}4\cdot 10^{-3} = 1{,}4\ \mathrm{kg}$.

Nhiệt lượng ấm nước thu vào trong $30$ phút để ấm và nước tăng nhiệt độ đến nhiệt độ sôi của nước $100^\circ\mathrm{C}$ (thấp hơn nhiệt độ nóng chảy của ấm nhôm) và làm hóa hơi $25\%$ lượng nước trong ấm. Ta có:
\[
Q_{\text{thu}}=m_a c_{\text{nh}}\Delta T+m_n c_n \Delta T+\lambda\cdot 25\%\cdot m_n .
\]
Suy ra
\[
Q_{\text{thu}}
=0{,}5\cdot 880\cdot (100-25)+1{,}4\cdot 4200\cdot (100-25)+2{,}26\cdot 10^6\cdot 25\%\cdot 1{,}4
=1\,265\,000\ \mathrm{J}.
\]

Nhiệt lượng bếp điện đã cung cấp trong $30$ phút là:
\[
H=\frac{Q_{\text{ích}}}{Q_{\text{tỏa}}}\cdot 100\%
\Longrightarrow
Q_{\text{tỏa}}=\frac{Q_{\text{thu}}\cdot 100\%}{H}
=\frac{1\,265\,000\cdot 100\%}{80\%}
=1\,581\,250\ \mathrm{J}.
\]

Nhiệt lượng trung bình mà bếp điện cung cấp cho ấm nước trong mỗi giây là:
\[
\frac{1\,581\,250}{30\cdot 60}\approx 880\ \mathrm{J}.
\]

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP