Câu hỏi:

26/01/2026 415

Một bình chứa được \(7{\rm{ g}}\) khí Nitơ (\({N_2}\)) ở nhiệt độ 27^oC dưới áp suất \(5,11 \cdot {10^5}{\rm{ N/}}{{\rm{m}}^2}\). Người ta thay khí Nitơ bằng khí \(X\) khác. Lúc này nhiệt độ là 53^oC, bình chỉ chứa được \(4{\rm{ g}}\) khí đó dưới áp suất \(44,4 \cdot {10^5}{\rm{ N/}}{{\rm{m}}^2}\). Hỏi khí \(X\) là khí gì?

Xem lời giải

Câu hỏi trong đề: 10000 câu trắc nghiệm tổng hợp Vật lí 2025 có đáp án !!

Quảng cáo

Trả lời:

Giải bởi Vietjack

Lời giải:

Phương trình trạng thái của khí lý tưởng (Phương trình Mendeleev - Clapeyron):

\(P \cdot V = \frac{m}{M} \cdot R \cdot T\)

Trong đó:

\(P\): Áp suất (\({\rm{N/}}{{\rm{m}}^2}\) hoặc \({\rm{Pa}}\))
\(V\): Thể tích bình (\({{\rm{m}}^3}\))
\(m\): Khối lượng khí (\({\rm{g}}\))
\(M\): Khối lượng mol (\({\rm{g/mol}}\))
\(R \approx 8,31{\rm{ J/(mol}}{\rm{.K)}}\): Hằng số khí lý tưởng
\(T\): Nhiệt độ tuyệt đối (\({\rm{K}}\)), với \(T = {t^^\circ }{\rm{C}} + 273\)

Bước 1: Xét trạng thái khí Nitơ (\({N_2}\))

\({m_1} = 7{\rm{ g}}\), \({M_1} = 28{\rm{ g/mol}}\)
\({T_1} = 27 + 273 = 300{\rm{ K}}\)
\({P_1} = 5,11 \cdot {10^5}{\rm{ N/}}{{\rm{m}}^2}\)

Ta có: \({P_1} \cdot V = \frac{{{m_1}}}{{{M_1}}} \cdot R \cdot {T_1} \Rightarrow V = \frac{{{m_1} \cdot R \cdot {T_1}}}{{{M_1} \cdot {P_1}}}\) (1)

Bước 2: Xét trạng thái khí X

\({m_2} = 4{\rm{ g}}\), \({M_X} = ?\)
\({T_2} = 53 + 273 = 326{\rm{ K}}\)
\({P_2} = 44,4 \cdot {10^5}{\rm{ N/}}{{\rm{m}}^2}\)

Ta có: \({P_2} \cdot V = \frac{{{m_2}}}{{{M_X}}} \cdot R \cdot {T_2} \Rightarrow V = \frac{{{m_2} \cdot R \cdot {T_2}}}{{{M_X} \cdot {P_2}}}\) (2)

Bước 3: Lập tỉ lệ để tìm \({M_X}\)

Vì thể tích bình \(V\) không đổi, từ (1) và (2) ta có:

\(\frac{{{m_1} \cdot {T_1}}}{{{M_1} \cdot {P_1}}} = \frac{{{m_2} \cdot {T_2}}}{{{M_X} \cdot {P_2}}}\)

Rút ra công thức tìm \({M_X}\):

\({M_X} = \frac{{{m_2} \cdot {T_2} \cdot {M_1} \cdot {P_1}}}{{{m_1} \cdot {T_1} \cdot {P_2}}}\)

Thay số:

\({M_X} = \frac{{4 \cdot 326 \cdot 28 \cdot 5,11 \cdot {{10}^5}}}{{7 \cdot 300 \cdot 44,4 \cdot {{10}^5}}} \approx 2,016{\rm{ (g/mol)}}\)

Kết luận:

Vì \({M_X} \approx 2{\rm{ g/mol}}\), nên khí \(X\) chính là khí Hiđrô (\({H_2}\)).

Hot: 1000+ Đề thi cuối kì 2 file word cấu trúc mới 2026 Toán, Văn, Anh... lớp 1-12 (chỉ từ 60k). Tải ngay

Các sản phẩm khác của Vietjack:

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Câu 1

Muốn có 30 lít nước ở nhiệt độ 40 độ C thì cần phải đổ bao nhiêu lít nước đang sôi ở 1 atm vào bao nhiêu lít nước ở 10 độ C? Lấy khối lượng riêng của nước là 1kg/1lít.

Xem đáp án

Lời giải

Lời giải:

Trong quá trình truyền nhiệt, nước đang sôi sẽ là vật tỏa nhiệt và nước ở \({10^^\circ }{\rm{C}}\) sẽ là vật thu nhiệt.

Gọi \(x\) là thể tích nước đang sôi (lít) thì thể tích nước ở \({10^^\circ }{\rm{C}}\) là \(30 - x\) (lít).

Vậy khối lượng nước đang sôi cũng ứng với \(x\) (kg) và khối lượng nước ở \({10^^\circ }{\rm{C}}\) là \((30 - x)\) (kg) \((m = D \cdot V = 1 \cdot V = V)\).

Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt: \({Q_{{\rm{thu}}}} = {Q_{{\rm{toa}}}}\)

\( \Rightarrow {m_{{\rm{thu}}}} \cdot {C_{{H_2}O}} \cdot (40 - 10) = {m_{{\rm{t?a}}}} \cdot {C_{{H_2}O}} \cdot (100 - 40)\)

\( \Leftrightarrow (30 - x) \cdot (40 - 10) = x \cdot 60\)

Shift solve: \(x = 10\)

Vậy cần đổ 10 lít nước đang sôi vào 20 lít nước ở \({10^^\circ }{\rm{C}}\) để thỏa mãn yêu cầu đề bài.

Câu 2

Cách đổi từ km/giờ thành m/phút

Xem đáp án

Lời giải

Lời giải:

ví dụ:

36 km/h = m/phút ?

36km/h = 36000/60 là 36000 là m đổi 36 km = 36 000 m tương tự 1 giờ = 60 phút

vậy 60 ' chạy đc 36 000 thì 1 phút: 60 = 600 => 600m/phút

Câu 3

Hai bình có thể tích V₁, V₂ = 2V₁ được nối thông khí với nhau bằng một ống nhỏ cách nhiệt. Hai bình chứa khí oxy ở áp suất 1,00 atm, nhiệt độ 27⁰C. Khi duy trì nhiệt độ bình V₁ là -23⁰C, nhiệt độ bình V₂ là 77⁰C thì áp suất khí trong các bình là

A. 1,08 atm.

B. 0,93 atm..

C. 1,03 atm.

D. 0,66 atm

Lời giải