Một chiếc xe bán tải chạy trên đường cao tốc Bắc − Nam hướng đi từ Hà Nội đến Thành phố Hồ Chí Minh trong một ngày mùa hè. Xe đi vào sáng sớm với nhiệt độ ngoài trời là 270C. Thể tích khí chứ
21/28
Một chiếc xe bán tải chạy trên đường cao tốc Bắc − Nam hướng đi từ Hà Nội đến Thành phố Hồ Chí Minh trong một ngày mùa hè. Xe đi vào sáng sớm với nhiệt độ ngoài trời là 270C. Thể tích khí chứa trong mỗi lốp xe là 120 L và áp suất trong các lốp xe là 240 kPa. Coi gần đúng nhiệt độ của không khí trong lốp xe bằng với nhiệt độ ngoài trời. Hằng số Boltzmann k = 1,38.10−23 J/K.
Số mol khí trong mỗi lốp xe bằng 11552 mol (làm tròn kết quả đến chữ số hàng đơn vị).
Đến giữa trưa xe chạy đến Cam Lộ, nhiệt độ trên mặt đường đo được khoảng 450C. Biết rằng khí trong lốp không thoát ra ngoài và thể tích lốp không thay đổi. Độ thay đổi động năng tịnh tiến trung bình của một phân tử do sự gia tăng nhiệt độ này bằng 3,73.10−22 J (làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần trăm).
Thực tế khi sử dụng nhiệt kế hồng ngoại đo nhiệt độ của lốp, người ta thấy nhiệt độ của lốp xe có thể đạt đến giá trị 650C. Coi nhiệt độ khí trong lốp bằng nhiệt độ của lốp xe và thể tích lốp xe không thay đổi. Áp suất của khí trong lốp xe lúc này bằng 557,8 kPa.
Khi xe chạy liên tục trong thời gian dài dưới trời nắng nóng có thể dẫn đến nguy cơ nổ lốp xe, gây ra tai nạn.
a) sai
\(n = \frac{{pV}}{{RT}} = \frac{{{{240.10}^3}{{.120.10}^{ - 3}}}}{{8,31.\left( {27 + 273} \right)}} = 11,552\left( {mol} \right) \approx 12\left( {mol} \right)\)
b) đúng
\(\Delta {t^0}C = \Delta T\left( K \right)\)
\(\overline {{W_d}} = \frac{3}{2}kT \Rightarrow \Delta {W_d} = \frac{3}{2}k\Delta T = \frac{3}{2}.1,{38.10^{ - 23}}.\left( {45 - 27} \right) = 3,{73.10^{ - 22}}\left( J \right)\)
c) sai
\(\{ \begin{array}{*{20}{l}}{{\rm{n}} = {\rm{\;const\;}}}\\{{\rm{V}} = {\rm{\;const\;}}}\end{array} \Rightarrow \frac{{{{\rm{p}}_2}}}{{{{\rm{p}}_1}}} = \frac{{{{\rm{T}}_2}}}{{{\rm{\;}}{{\rm{T}}_1}}} \Rightarrow \frac{{{{\rm{p}}_2}}}{{{{240.10}^3}}} = \frac{{65 + 273}}{{27 + 273}} \Rightarrow {{\rm{p}}_2} = 270,{4.10^3}\left( {{\rm{Pa}}} \right)\)
d) đúng
Khi xe chạy liên tục trong thời gian dài dưới trời nắng nóng có thể dẫn đến nguy cơ nổ lốp xe, gây ra tai nạn.