Có 10 g khi oxi ở nhiệt độ 10°C, áp suất 3.10^5}N/{m^2}. Sau khi hơ nóng đẳng áp, thể tích khí lên 10 lít. Cho biết i = 5, R = 8,31 J/mol.K. Tìm: a) Nhiệt lượng mà khối khí nhận được?
Giải thích
a) Đổi \({3.10^5}N/{m^2}\)= 2,96 atm
\[{p_1}{V_1} = \frac{m}{\mu }R{T_1} \Rightarrow 2,96.{V_1} = \frac{{{{10.10}^{ - 2}}.8,31.\left( {10 + 273} \right)}}{{32}} \Rightarrow {V_1} = 2,5\]
Quá trình đẳng áp: \[\frac{{{V_1}}}{{{T_1}}} = \frac{{{V_2}}}{{{T_2}}} \Rightarrow \frac{{2,5}}{{10 + 273}} = \frac{{10}}{{{T_2}}} \Rightarrow {T_2} = 1132K \Rightarrow {t_2} = {859^0}C\]
Nhiệt lượng khối khí nhận được: \[Q = \frac{m}{\mu }.{C_p}.\Delta t = \frac{{10}}{{32}}.3,5.(859 - 283) = 630J\]
b) Trước khi hơ nóng A = 0 ⇒ ΔU = Q = 630J
Sau khi hơ nóng:
Công mà hệ nhận được: \[A = p.\Delta V = {3.10^5}.(10 - 2,5){.10^{ - 3}} = 2250J\]
Nội năng ΔU = Q + A = 630 + 2250 = 2880J