Một nhóm học sinh tiến hành thí nghiệm đo số mol của một lượng khí không đổi, bằng cách khảo sát mối quan hệ giữa áp suất p và nhiệt độ
22/28
Một nhóm học sinh tiến hành thí nghiệm đo số mol của một lượng khí không đổi, bằng cách khảo sát mối quan hệ giữa áp suất p và nhiệt độ T. Trong thí nghiệm, các em sử dụng: một bình kín có dung tích \({\rm{V}} = 5l\) chứa khí; nhiệt kế; áp kế. Các bạn học sinh tiến hành tăng từ từ nhiệt độ của khí và ghi lại số liệu áp suất tương ứng. Từ số liệu ghi được, nhóm học sinh vẽ đồ thị mô tả sự phụ thuộc của áp suất vào nhiệt độ (Hình 2). Mỗi giá trị áp suất ứng với một giá trị nhiệt độ, được biểu diễn bằng một điểm nằm trong ô chữ nhật, kích thước ô chữ nhật cho biết sai số khi đo nhiệt độ \({\rm{\Delta }}T\), sai số khi đo áp suất là \({\rm{\Delta }}p\).
a) Sai số khi đo áp suất là \({\rm{\Delta }}p = \pm {2.10^4}{\rm{\;Pa}}\).
b) Số mol khí đo được xấp xỉ bằng \(0,17{\rm{\;mol}}\).
c) Sai số khi đo nhiệt độ là \({\rm{\Delta }}T = \pm 20{\rm{\;K}}\).
d) Áp suất p phụ thuộc vào nhiệt độ T theo biểu thức: \(p = \frac{{nR}}{T}V\), với R là hằng số khí, n là số mol khí.
Phương pháp:
Phân tích đồ thị
Phương trình Clapeyron: \({\rm{pV}} = {\rm{nRT}}\)
Cách giải:
a) Dựa vào đồ thị ta có: \({\rm{\Delta }}p = \pm {0,2.10^5}\left( {{\rm{Pa}}} \right)\)
\( \to \) a đúng
b) Phương trình Clapeyron:
\(pV = nRT \Rightarrow n = \frac{{pV}}{{RT}} = \frac{{{{2.10}^5}{{.5.10}^{ - 3}}}}{{8,31.300}} \approx 0,4\left( {{\rm{mol}}} \right)\)
\( \to \) b sai
c) Dựa vào đồ thị ta có:
\(2{\rm{\Delta }}T = \pm 20 \Rightarrow {\rm{\Delta }}T = \pm 10\left( K \right)\)
Sai số khi đo nhiệt độ là: \({\rm{\Delta }}T = \pm 10{\rm{\;K}}\)
\( \to \) c sai
d) Phương trình Clapeyron:
\(pV = nRT \Rightarrow p = \frac{{nRT}}{V}\)
\( \to \) d đúng