II.10 SBT Vật lý 12 - Kết nối tri thức: Một bình đựng 10 lít khí hydrogen ở áp suất 50 atm và nhiệt độ 7 °C...

Một bình đựng 10 lít khí hydrogen ở áp suất 50 atm và nhiệt độ 7 °C. Do nắp bình không được vặn thật kín nên khi nhiệt độ của bình bị tăng thêm 10 °C thì tuy có một lượng khí thoát ra ngoài nhưng áp suất khí trong bình vẫn không đổi. Tính khối lượng khí thoát ra ngoài.

Vận dụng kiến thức về khí lý tưởng

Gọi khối lượng khí trong bình trước và sau khi nung là .

Áp dụng phương trình Cla-pê-rôn – Men-đê-lê-ép, ta có:

$pV = \frac{{{m_1}}}{\mu }R{T_1} \to {m_1} = \frac{{pV}}{{R{T_1}}}\mu$ và $pV = \frac{{{m_2}}}{\mu }R{T_2} \to {m_2} = \frac{{pV}}{{R{T_2}}}\mu$

Suy ra độ biến thiên khối lượng khí trong bình là:

$\Delta m = {m_2} - {m_1} = \frac{{pV}}{R}\mu \left( {\frac{1}{{{T_2}}} - \frac{1}{{{T_1}}}} \right) = \frac{{50.10.2}}{{0,048}}\left( {\frac{1}{{290}} - \frac{1}{{280}}} \right) \approx 1,47(g)$