Hình 2.4 là sơ đồ thí nghiệm khảo sát sự phụ thuộc của áp suất p theo nhiệt độ t
22/28
Hình 2.4 là sơ đồ thí nghiệm khảo sát sự phụ thuộc của áp suất \(p\) theo nhiệt độ \(t\). Trong đó, bình thủy tinh hình cầu có nút kín chứa 0,5 lít khí được nối thông với áp kế qua một ống nhỏ. Bình thủy tinh được nhúng trong một bình nước, nhiệt độ của nước được đo bởi một nhiệt kế. Đun nóng từ từ nước trong bình rồi ghi lại giá trị nhiệt độ t được chỉ bởi nhiệt kế và áp suất p được chỉ bởi áp kế. Kết quả 5 lần đo được như sau:
Lần đo | \({\rm{t}}\left( {^0{\rm{C}}} \right)\) | \({\rm{p}}\left( {{{10}^5}\;{\rm{Pa}}} \right)\) |
1 | 28,0 | 1,00 |
2 | 43,0 | 1,05 |
3 | 58,0 | 1,10 |
4 | 68,0 | 1,13 |
5 | 75,0 | 1,15 |
Quá trình biến đổi trạng thái của lượng khí trong bình được coi là quá trình đẳng tích.
Đồ thị biểu diễn mối liên hệ giữa áp suất và nhiệt độ là một đường thẳng qua gốc tọa độ.
Với kết quả thu được ở bảng bên, công thức liên hệ giữa áp suất và nhiệt độ tuyệt đối là \({\rm{p}} = \) \({\rm{kT}}({\rm{k}}\) là hệ số ti lệ), trong đó \({\rm{p}}({\rm{Pa}})\) là áp suất và \({\rm{T}}({\rm{K}})\) là nhiệt độ tuyệt đối. Hệ số tỉ lệ k có giá trị gần bằng 332 .
Số mol khí đã dùng trong thí nghiệm \(0,00628\;{\rm{mol}}\).
a) Đúng. Có thể coi là thể tích không đổi
b) Sai. Phải là nhiệt độ tuyệt đối
c) Đúng. \(k = \frac{p}{T} = \frac{{\frac{1}{{28 + 273}} + \frac{{1,05}}{{43 + 273}} + \frac{{1,1}}{{58 + 273}} + \frac{{1,13}}{{68 + 273}} + \frac{{1,15}}{{75 + 273}}}}{5} \cdot {10^5} \approx 332\)
d) Sai. \(n = \frac{{pV}}{{RT}} = \frac{{332 \cdot 0,5 \cdot {{10}^{ - 3}}}}{{8,31}} \approx 0,02\;{\rm{mol}}\)