Một bình tích áp được sử dụng trong máy lọc nước có hai phần: bóng chứa nước và bóng chứa khí như hình bên. Khi chưa chứa nước, bóng chứa khí chiếm toàn bộ thể tích trong bình là 18 lít, áp s
22/28
Một bình tích áp được sử dụng trong máy lọc nước có hai phần: bóng chứa nước và bóng chứa khí như hình bên. Khi chưa chứa nước, bóng chứa khí chiếm toàn bộ thể tích trong bình là 18 lít, áp suất 120 kPa. Đường ống dẫn nước vào, ra bóng chứa nước có gắn rơ le áp suất điều khiển đóng mở mạch điện. Khi lượng nước trong bóng chứa nước tăng đến 12 lít thì áp suất nước đạt cực đại, rơ le ngắt mạch, máy ngừng cung cấp nước vào bình. Khi lượng nước trong bình giảm còn 9 lít, rơ le tự động đóng mạch để máy cung cấp nước trở lại. Coi nhiệt độ trong bóng chứa khí không đổi, các bóng mềm, tổng thể tích nước và khí trong bình bằng thể tích bình, mặt tiếp xúc của bóng chứa nước và chứa khí luôn có dạng phẳng.
Khi nước được bơm vào bình, áp suất trong bóng khí tăng.
Khi nước trong bình giảm, mật độ phân từ khí trong bóng khí tăng.
Khi nước trong bình là 9 lít, áp suất trong túi khí là 360 kPa.
Một người thợ đã giảm bớt khí trong bóng chứa khí nên khi nước trong bình có giá trị 10,8 lít rơ le đã đóng mạch để máy hoạt động trở lại. Lượng khí thoát ra chiếm \(20{\rm{\% }}\) lượng khí ban đầu.
a) ĐÚNG
Khi nước được bơm vào bình, thể tích của bóng chứa khí giảm. Mà nhiệt độ của khí không đổi nên áp suất của khí tăng.
b) SAI
Khi nước trong bình giảm, thể tích của bóng chứa khí tăng. Mà lượng khí trong bóng không thay đổi nên mật độ phân tử khí trong bóng khí giảm.
c) SAI
Theo định luật Boyle, ta có: \({p_1}{V_1} = {p_2}{V_2}\) \({p_2} = \frac{{{p_1}{V_1}}}{{{V_2}}} = \frac{{120.18}}{{18 - 9}} = 240\) kPa.
d) ĐÚNG
Khi thể tích khí trong bóng là 9 lít, áp suất 240 kPa thì rơ le đóng mạch. Số mol khí trong bóng khi đó là: \(n = \frac{{pV}}{{RT}} = \frac{{{{240.10}^3}{{.9.10}^{ - 3}}}}{{RT}} = \frac{{2160}}{{RT}}\) (mol)
Số mol khí còn lại trong bóng là: \(n' = \frac{{pV'}}{{RT}} = \frac{{{{240.10}^3}.\left( {18 - 10,8} \right){{.10}^{ - 3}}}}{{RT}} = \frac{{1728}}{{RT}}\) (mol).
Tỉ số phần trăm lượng khí thoát ra so với lượng khí ban đầu là:
.