(2025) Đề thi tổng ôn tốt nghiệp THPT Vật lí có đáp án - Đề 32

Một bình đựng 10 lít khí hydrogen ở áp suất 50 atm và nhiệt độ 27°C. Do nắp bình không được vặn thật kín nên khi nhiệt độ của khối khí tăng thêm 10°C thì có một lượng khí thoát ra ngoài, nhưn

10/28

Một bình đựng 10 lít khí hydrogen ở áp suất 50 atm và nhiệt độ 27°C. Do nắp bình không được vặn thật kín nên khi nhiệt độ của khối khí tăng thêm 10°C thì có một lượng khí thoát ra ngoài, nhưng áp suất khí trong bình vẫn không đổi. Lấy 1 atm = 10^5 Pa, khối lượng phân tử khí hydrogen là 2 amu. Khối lượng khí hydrogen thoát ra ngoài xấp xỉ bằng

1,48 g.

0,74 g.

0,65 g.

1,29 g.

Giải thích

Đáp án đúng là D

Thể tích: $V = 10\,\text{lít} = 0{,}01\,\text{m}^3$, áp suất không đổi: $p = 50\,\text{atm} = 5\cdot 10^6\,\text{Pa}$, $T_1 = 27^\circ\text{C} = 300\,\text{K}$, $T_2 = 310\,\text{K}$, $M_{\text{H}_2} = 2\,\text{g/mol} = 0{,}002\,\text{kg/mol}$.

Số mol trước và sau:
$n_1 = \dfrac{pV}{R T_1},\quad n_2 = \dfrac{pV}{R T_2}$.

Khối lượng thoát ra:
$m = (n_1 - n_2)\,M = \dfrac{pVM}{R}\!\left(\dfrac{1}{T_1} - \dfrac{1}{T_2}\right)$.

Thay số:
$m = \dfrac{5\cdot 10^6 \cdot 0{,}01 \cdot 0{,}002}{8{,}31}\!\left(\dfrac{1}{300} - \dfrac{1}{310}\right)
\approx 0{,}00129\,\text{kg} = 1{,}29\,\text{g}$.