Một nhóm học sinh sử dụng bộ thí nghiệm gồm các dụng cụ và lắp đặt như hình vẽ dưới để tìm hiểu mối liên hệ giữa thể tích và nhiệt độ của một lượng khí lí tưởng ở áp suất không đổi.
26/28
Một nhóm học sinh sử dụng bộ thí nghiệm gồm các dụng cụ và lắp đặt như hình vẽ dưới để tìm hiểu mối liên hệ giữa thể tích và nhiệt độ của một lượng khí lí tưởng ở áp suất không đổi.
Trình tự thí nghiệm: Điều chinh pít - tông để thể tích khí trong xilanh lớn nhất; Bật nguồn cấp điện để đun nóng nước đến nhiệt độ khoảng \({80^\circ }{\rm{C}}\) rồi tắt nguồn; Sau đó dịch pít-tông cho đến lúc số chỉ áp kế chỉ 1,0 bar; Đọc giá trị nhiệt độ và thể tích của khí trong xilanh lúc đó; Chờ cho nhiệt độ giảm xuống rồi lại điều chỉnh pít - tông cho đến lúc số chỉ áp kế lại là 1,0 bar; Tiếp tục đọc giá trị nhiệt độ và thể tích của khí trong xilanh. Lặp lại các thao tác thí nghiệm đó 5 lần.
Với kết quả thu được ở bảng trên, công thức liên hệ thể tích theo nhiệt độ là \(\frac{{\rm{V}}}{{\rm{T}}} = 0,35;{\rm{V}}\) đo bằng \({\rm{c}}{{\rm{m}}^3},\;{\rm{T}}\) đo bằng K .
Biết \(1{\rm{bar}} = {10^5}\;{\rm{Pa}}\), khối lượng mol không khí là \(29\;{\rm{g}}/{\rm{mol}}\). Lượng khí đã dùng trong thí nghiệm là 0,12 gam.
Thí nghiệm này đã chứng minh được định luật Charles.
a) Đúng
b) Đúng. \(\frac{V}{T} = \frac{1}{5}\left( {\frac{{120}}{{73 + 273}} + \frac{{118}}{{65 + 273}} + \frac{{117}}{{61 + 273}} + \frac{{114,5}}{{55 + 273}} + \frac{{113,5}}{{51 + 273}}} \right) \approx 0,349\;{\rm{c}}{{\rm{m}}^3}/K\)
c) Đúng. \(\frac{{pV}}{T} = nR \Rightarrow {10^5} \cdot 0,349 \cdot {10^{ - 6}} = n \cdot 8,31 \Rightarrow n \approx 4,2 \cdot {10^{ - 3}}\;{\rm{mol}}\)\(m = nM = 4,2 \cdot {10^{ - 3}} \cdot 29 \approx 0,12g\)
d) Sai. Thí nghiệm không chứng minh được định luật, chỉ kiểm chứng được định luật