Cho 1 mol khí lí tưởng thực hiện quá trình biến đổi từ trạng thái (1) đến trạng thái (2) có đồ thị như hình vẽ, hai đường cong là hai đường đẳng nhiệt ứng với nhiệt độ T1 và T2.
17/21
Phần II (3 điểm). Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 3. Trong mỗi ý a), b), c), d) ở từng câu, thí sinh chọn đúng hoặc sai.
Cho 1 mol khí lí tưởng thực hiện quá trình biến đổi từ trạng thái (1) đến trạng thái (2) có đồ thị như hình vẽ, hai đường cong là hai đường đẳng nhiệt ứng với nhiệt độ \({{\rm{T}}_1}\) và \({{\rm{T}}_2}\). Biết ở điều kiện tiêu chuẩn \({0^ \circ }{\rm{C}}\) và 1 atm, khối khí có thể tích 22,4 lít. Lấy \(1{\rm{\;atm}} = 101325{\rm{\;Pa}}\).
Mối liên hệ giữa các thông số trạng thái khí ở trạng thái (1) và (2) là \(\frac{{{{\rm{p}}_1}{{\rm{T}}_1}}}{{{\rm{\;}}{{\rm{V}}_1}}} = \frac{{{{\rm{p}}_2}{{\rm{T}}_2}}}{{{\rm{\;}}{{\rm{V}}_2}}}\).
Hằng số khí lí tưởng được xác định bởi biểu thức: \({\rm{R}} = \frac{{{\rm{pV}}}}{{{\rm{nT}}}}\).
Giá trị của R là \(8,31{\rm{\;J}}/{\rm{mol}}.{\rm{K}}\).
Nhiệt độ \({{\rm{T}}_2} = \frac{4}{3}{{\rm{T}}_1}\).
a) SAI
Theo phương trình trạng thái khí lí tưởng, ta có: \(\frac{{{{\rm{p}}_1}{{\rm{V}}_1}}}{{{{\rm{T}}_1}}} = \frac{{{{\rm{p}}_2}{{\rm{V}}_2}}}{{{{\rm{T}}_2}}}\).
b) ĐÚNG
Theo phương trình Clapeyron ta có: \({\rm{pV}} = {\rm{nRT}}\)
Suy ra, hằng số khí lí tưởng \({\rm{R}} = \frac{{{\rm{pV}}}}{{{\rm{nT}}}}\).
c) ĐÚNG
Ở điều kiện tiêu chuẩn, ta có: \({\rm{R}} = \frac{{{\rm{pV}}}}{{{\rm{nT}}}} = \frac{{{{101325.22,4.10}^{ - 3}}}}{{1.273}} \approx 8,31\) J/mol.K.
d) SAI
Ta có: \(\frac{{{{\rm{p}}_1}{{\rm{V}}_1}}}{{{{\rm{T}}_1}}} = \frac{{{{\rm{p}}_2}{{\rm{V}}_2}}}{{{{\rm{T}}_2}}}\) Û \(\frac{{{{\rm{p}}_1}{{\rm{V}}_1}}}{{{{\rm{T}}_1}}} = \frac{{\frac{3}{2}{{\rm{p}}_1}.\frac{5}{4}{{\rm{V}}_1}}}{{{{\rm{T}}_2}}}\) Þ \({{\rm{T}}_2} = \frac{{15}}{8}{{\rm{T}}_1}\).