Cộng đồng chia sẻ tri thức Lib24.vn

Chủ đề 5: Phương trình Claperon, Medeleev

Gửi bởi: Phạm Thọ Thái Dương 11 tháng 3 2020 lúc 15:16:42


- Phương trình Claperon, Medeleev: pV = nRT = (m/μ)RT

Trong đó:

      R = 8,314 J/mol.K với p (Pa), V (m3).

      R = 0,082 L.atm/mol.K với p (atm), V (lít).

      μ là khối lượng mol nguyên tử (g).

      m là khối lượng nguyên tử (g).

      n là số mol.

Bài tập vận dụng

Bài 1: Khí cầu có dung tích 328m3 được bơm khí hidro. Khi bơm xong, hidro trong khí cầu có nhiệt độ 27°C, áp suất 0,9atm. Hỏi phải bơm bao nhiêu lâu nếu mỗi giây bơm được 2,5g hidro vào khí cầu?

Hướng dẫn:

V = 328m3 = 328.103lít;

T = 300K; p = 0,9atm,

R = 0,082 atm.lít/mol.K, µ = 2g/mol.

Gọi m là khối lượng khí đã bơm vào khí cầu.

Ta có:

pV = (m/µ)RT ⇒ m = µpV/RT = 24000g.

Do đó: t = m/2,5 = 9600s.

Bài 2: Trong một ống dẫn khí tiết diện đều s = 5cm2 có khí CO2 chảy qua ở nhiệt độ 35°C và áp suất 3.105N/m2. Tính vận tốc của dòng khí biết trong thời gian 10 phút có m = 3kg khí CO2 qua tiết diện ống.

Hướng dẫn:

S = 5.10-4m2; T = 308K; m = 3kg; µ = 44 kg/mol; R = 8,31.10-3 kJ/kmol.K, p = 3.105N/m2, t = 600s

thể tích khí qua ống trong thời gian 10 phút: V = v.S.t

pV = (m/µ)RT ⇒ v = 1,939 m/s

Bài 3: Bài tập 20. Bình chứa được 4g khí Hidro ở 53°C dưới áp suất 44,4.105 N/m2. Thay Hidro bởi khí khác thì bình chứa được 8g khí mới ở 27°C dưới áp suất 5.105N/m2. Khi thay Hidro là khí gì? biết khí này là đơn chất.

Hướng dẫn:

p1/p2 = m1µ2T1/m2µ1T2 ⇒ µ2 = 32 ⇒ O2

Bài 4: Hai bình có thể tích V1 = 100cm3, V2 = 200cm3 được nối bằng một ống nhỏ cách nhiệt. Ban đầu hệ có nhiệt độ t = 27°C và chứa Oxi ở áp suất p = 760mmHg. Sau đó bình V1 được giảm nhiệt độ xuống 0°C còn bình V2 tăng nhiệt độ lên đến 100°C. Tính áp suất khí trong các bình.

Hướng dẫn:

Ban đầu, bình I có thể tích V1 = V, áp suất p, nhiệt độ T. Bình II có thể tích V2 = 2V, áp suất p, nhiệt độ T. Tổng số mol khí trong 2 bình là:

Sau đó, bình I có thể tích V1, áp suất p’, nhiệt độ T1 nên số mol khí của bình I là:

Bình II có thể tích V2, áp suất p’, nhiệt độ T2 nên số mol khí của bình II là:

Mặt khác:

Với T = 27 + 273 = 300K

T1 = 273K

T2 = 100 + 273 = 373K

Vậy p’ = 842mmHg.

Bài 5: Bình dung tích V = 4lít chứa khí có áp suất p1 = 840mmHg, khối lượng tổng cộng của bình và khí là m1 = 546g. Cho một phần khí thoát ra ngoài, áp suất giảm đến p2 = 735mmHg, nhiệt độ như cũ, khối lượng của bình và khí còn lại là m2 = 543g. Tìm khối lượng riêng của khí trước và sau thí nghiệm.

Hướng dẫn:

Ban đầu, khí trong bình có khối lượng m, thể tích V, áp suất p1, nhiệt độ T1:

Khi có một phần khí thoát ra, khí trong bình có khối lượng m’, thể tích V, áp suất p2, nhiệt độ T2 = T1:

Do đó:

Suy ra:

m = 8(m – m’) = 8(m1 - m2) = 24g.

m’ = 21g.

Khối lượng riêng của khí trong bình lúc đầu là: 

Khối lượng riêng của khí trong bình lúc sau là: 


Được cập nhật: 22 tháng 3 lúc 18:24:22 | Lượt xem: 676