Một xi-lanh thẳng đứng, đầu trên được đậy kín bằng một pittông di động tự do không ma sát. Bỏ qua khối lượng của pittông.
| Phát biểu | Đúng | Sai |
a | Nhiệt lượng cần cung cấp để hóa hơi hoàn toàn lượng nước này là 226 kJ |
| S |
b | Thể tích hơi nước sau khi toàn bộ nước bốc hơi xấp xỉ 85 lít. | Đ |
|
c | Công do hơi nước sinh ra khi đẩy pittông lên là 8,6 (kJ). | Đ |
|
d | Phải làm lạnh đều khối khí đến nhiệt độ 50 °C để chiều cao cột không khí trong xilanh giảm còn 0,8 chiều cao ban đầu. |
| S |
a) SAI
Nhiệt lượng cần thiết để hoá hơi hoàn toàn lượng nước này là:
\[
Q = L \cdot m = 2260 \cdot 0{,}05 = 113\ \text{kJ}.
\]
b) ĐÚNG
Số mol nước là:
\[
n = \dfrac{m}{M} = \dfrac{50}{18} = 2{,}78\ \text{mol}.
\]
Áp suất trong xi lanh cân bằng với áp suất khí quyển nên
\[
p = 1\ \text{atm} = 1{,}013 \cdot 10^5\ \text{N/m}^2.
\]
Thể tích hơi sau khi toàn bộ nước biến thành hơi ở $100^\circ$C là:
\[
pV = nRT \;\Rightarrow\; V = \dfrac{nRT}{p}
= \dfrac{2{,}78 \cdot 8{,}31 \cdot (100+273)}{1{,}013 \cdot 10^5}
= 0{,}085\ \text{m}^3 = 85\ \text{lít}.
\]
c) ĐÚNG
Công mà khối khí thực hiện khi nước biến thành hơi và đẩy pittông đi lên là:
\[
A = p \cdot \Delta V = 1{,}013 \cdot 10^5 \cdot 0{,}085 \approx 8{,}6\ \text{kJ}.
\]
d) SAI
Để chiều cao cột khí giảm còn $0,8$ ban đầu thì:
\[
V_2 = 0{,}8 V_1.
\]
Đây là quá trình đẳng áp nên nhiệt độ tuyệt đối tỉ lệ thuận với thể tích.
Do đó:
\[
T_2 = 0{,}8 T_1 = 298{,}4\ \text{K} = 25{,}4^\circ\text{C}.
\]