Một bình khí nén dành cho thợ lặn có dung tích V = 8,00 lít chứa khí có áp suất \[{p_1} = 8,50\,\,atm\]ở nhiệt độ 27 0C. Khối lượng tổng cộng của bình và khí là 1,52 kg. Mở khoá bình để một p
a) - Khối lượng khí bị thoát ra ngoài là: \[\Delta m = 1,52 - 1,48 = 0,04\,kg.\]
Chọn ĐÚNG.
b) - Gọi m0 là khối lượng của vỏ bình.
- Phương trình Claperon viết cho chất khí lúc đầu của bình nén khí là: \[{p_1}V = \frac{{1,52 - {m_0}}}{M}RT\] (1)
- Phương trình Claperon viết cho chất khí lúc sau của bình nén khí là: \[{p_2}V = \frac{{1,48 - {m_0}}}{M}RT\] (2)
- Lấy \[\frac{{(1)}}{{(2)}}\] ta có: \[\frac{{{p_1}}}{{{p_2}}} = \frac{{1,52 - {m_0}}}{{1,48 - {m_0}}} \Leftrightarrow \frac{{8,5}}{{4,25}} = \frac{{1,52 - {m_0}}}{{1,48 - {m_0}}} \Leftrightarrow {m_0} = 1,44\,kg\]
- Khối lượng riêng của khí lúc sau là: \[D = \frac{{{m_2}}}{V} = \frac{{1,48 - 1,44}}{{{{8.10}^{ - 3}}}} = 5\,\,\frac{{kg}}{{{m^3}}}\].
Chọn ĐÚNG.
c) – Nếu xả nhanh khí đến áp suất p4 = 1,0 atm thì nhiệt độ khí lúc này là T4. Theo phương trình Claperon ta viết cho cuối quá trình xả này là: \[{p_4}V = \frac{{{m_4}}}{M}R{T_4}\] (4)
- Lấy \[\frac{{(1)}}{{(4)}}\] ta được: \[\frac{{{p_1}}}{{{p_4}}} = \frac{{(1,52 - 1,44).T}}{{(1,45 - 1,44){T_4}}} \Leftrightarrow \frac{{8,5}}{1} = \frac{{(1,52 - 1,44).(27 + 273)}}{{(1,45 - 1,44)({t_4} + 273}} \Rightarrow {t_4} = 9,4{\,^0}C\].
Chọn ĐÚNG.
d) - Phương trình Claperon viết cho chất khí lúc sau khi xả đến bằng áp suất khí quyển của bình nén khí là: \[{p_3}V = \frac{{{m_3}}}{M}RT\] (3)
- Lấy \[\frac{{(1)}}{{(3)}}\] ta được: \[\frac{{{p_1}}}{{{p_3}}} = \frac{{1,52 - 1,44}}{{{m_3}}} \Leftrightarrow \frac{{8,5}}{1} = \frac{{1,52 - 1,44}}{{{m_3}}} \Leftrightarrow {m_3} \approx 0,0094kg = 9,4\,g\].
Chọn SAI.