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

19/28

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 \({27^ \circ }{\rm{C}}\). Thể tích khí chứa trong mỗi lốp xe là 120 lít 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 \(k = {1,38.10^{ - 23}}{\rm{\;J}}/{\rm{K}}\).

a) 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.

b) Đến giữa trưa xe chạy đến Cam Lộ nhiệt độ trên mặt đường do được khoảng \({45^ \circ }{\rm{C}}\). 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 \({3,726.10^{ - 22}}J\).

c) 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 \({65^ \circ }{\rm{C}}\). Coi nhiệt độ khí trong lốp bằng nhiệt độ của lốp xe. Áp suất của khí trong lốp xe lúc này bằng \(557,8\,\,{\rm{kPa}}\).

d) Số mol khí trong mỗi lốp xe bằng \(11,55\,\,{\rm{mol}}\).

Nhập câu trả lời ở đây

0/3000 ký tự

Giải thích

Phương pháp:

- Áp dụng các phương trình Clapeyron: \(pV = nRT\).

- Động năng tịnh tiến trung bình của phân tử khí: \({{\rm{W}}_d} = \frac{3}{2}kT\)

Cách giải:

a) Khi xe chạy liên tục trong thời gian dài dưới trời nắng nóng thì nhiệt độ của khí trong lốp xe tăng, áp suất tăng dẫn đến nguy cơ nổ lốp xe, gây tai nạn.

\( \to \) a đúng.

b) Độ thay đổi động năng tịnh tiến trung bình của một phần tử do sự gia tăng nhiệt độ là:

\({\rm{\Delta }}{{\rm{W}}_d} = \frac{3}{2}k\left( {{T_2} - {T_1}} \right)\)

\( \Rightarrow {\rm{\Delta }}{{\rm{W}}_d} = \frac{3}{2}{.1,38.10^{ - 23}}.\left( {45 - 27} \right) = {3,726.10^{ - 22}}\left( {\rm{J}} \right)\)

\( \to \) b đúng.

c) Vì thể tích khí không đổi nên ta có:

\(\frac{p}{T} = \) const \( \Rightarrow \frac{{240}}{{27 + 273}} = \frac{{{p_c}}}{{65 + 273}} \Rightarrow {p_c} = 270,4\left( {{\rm{kPa}}} \right)\)

\( \to \) c sai.

d) Áp dụng phương trình Clapeyron: \(pV = nRT\)

\( \Rightarrow {240.10^3}{.120.10^{ - 3}} = n.8,31.\left( {27 + 273} \right)\)

\( \Rightarrow n \approx 11,55\left( {{\rm{mol}}} \right)\)

\( \to \) d đúng.