Một bình chứa 14 gam khí nitrogen ở nhiệt độ 27 độ C và áp suất 1 atm. Sau khi hơ nóng, áp suất trong bình chứa khí tăng lên tới 5 atm.

Phương pháp:

Đối với khí lưỡng nguyên tử: \({\rm{\Delta }}U = \frac{5}{2}nR{\rm{\Delta }}T\)

Với \(n = \frac{m}{M}\), T được tính theo quá trình đẳng tích \(\frac{p}{T} = \)const.

Cách giải:

Số mol khí: \(n = \frac{m}{M} = \frac{{14}}{{28}} = 0,5\left( {{\rm{mol}}} \right)\)

Đẳng tích: \(\frac{{{p_1}}}{{{T_1}}} = \frac{{{p_2}}}{{{T_2}}} \Rightarrow \frac{1}{{27 + 273}} = \frac{5}{{{T_2}}} \Rightarrow {T_2} = 1500\left( {\rm{K}} \right)\)

\({{\rm{N}}_2}\) là khí lưỡng nguyên tử nên:

\({\rm{\Delta }}U = \frac{5}{2}nR{\rm{\Delta }}T = \frac{5}{2}.0,5.8,31.\left( {1500 - 300} \right)\)

\( \Rightarrow {\rm{\Delta }}U \approx {12,5.10^3}\left( {\rm{J}} \right) = 12,5\left( {{\rm{kJ}}} \right)\)

Đáp án: 12,5.