Bài Tập PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI KHÍ LÍ TƯỞNG PHƯƠNG TRÌNH MENDELEEV – CLAPEYRON pptx

Tiết 06
Bài Tập
PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI KHÍ LÍ TƯỞNG
PHƯƠNG TRÌNH MENDELEEV – CLAPEYRON
I. MỤC TIÊU
Vận dụng phương trình trạng thái khí lí tưởng và phương trình Mendeleev – Clapeyron để giải
các bài tập nâng cao.
II. NỘI DUNG BÀI GIẢNG
Phần làm việc của Giáo Viên Phần ghi chép của học sinh
GV : Các em hãy viết phương
trình trạng thái khí lí tưởng ?
HS : Phương trình trạng thái khí
lí tưởng :

2
22
1
11
T
VP
T
VP

GV : Các em hãy viết phương
trình Mendeleev – Clapeyron ?
HS : phương trình Mendeleev –
Clapeyron :
Bài 01 : Có 20g O
2
ở nhiệt độ 20
0

C
1) Tính thể tích khối khí khi áp suất khối khí :
a) P = 2 at
b) P = 1,5.10
5
N/m
2

2) Với áp suất P = 2 at ta hơ nóng đẳng áp khối khí tới thể tích
V = 10l. Tính nhiệt độ của khối khí sau khi hơ nóng .
Bài giải :
1) Thể tích khối khí :
P.V =

m
RT
GV hướng dẫn các em làm bài tập
như phần trình bày bên !

GV :    
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
Áp dụng phương trình Mendeleev – Clapeyron :
P.V =

m
RT  V =

m
P
RT

Câu a) Trong đó :
P = 2 at R = 8,2.10
-2

k

mol
lat
.
.

m = 10g  = 32 g/mol
T = 273 + 20 = 293K
Khi đó ta được : V =
2
293.10.2,8
.
32
10
2
= 3,754 l
Câu b) Trong đó :
P = 1,5.10
5
N/m
2
; R = 8,31
k
mol
J
.

m = 10g  = 32 g/mol
T = 273 + 20 = 293K
Khi đó ta được : V =
5

10.5,1
293.31,8
.
32
10
= 5,07 l

2/ Tính nhiệt độ khối khí sau khi hơ nóng
Qúa trình đẳng áp nên :
2
2
1
1
T
V
T
V
  T
2
= T
1
.
1
2
V
V

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

= 293.10/2,754 = 780,5 k  t
2
= 507,5
0
C


Bài 02 : Một chất khí có khối lượng m = 1,025g ở nhiệt độ 27
0
C
có áp suất 0,5 at và thể tích 1,8 l
a) Hỏi khó đó là khí gì ?
b) Vẫn ở 27
0
C, với 10g khí nói trên và có thể tích 5 lít thì áp
suất là bao nhiêu ?
Bài giải
1/ Định tên chất khí
Áp dụng phương trình Mendeleev – Clapeyron :
P.V =

m
RT   =
V
m
P
RT

Câu a) Trong đó :
P = 0,5 at R = 8,2.10

-2

k
mol
lat
.
.

m = 1,025g V = 1,8 lít
T = 273 + 27 = 300K
Khi đó ta được :  =
8,15,0
30010.2,8025,1
2



= 28 g/mol
Vậy đó là khí Nitơ ( N
2
= 28)
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _




2/ Áp suất của 10 g khí :
Từ phương trình Mendeleev – Clapeyron :
P.V =

m
RT  P =

m
V
RT

=
5
28
30010.2,810
2




 1,757 at
Bài 03 : Một bình chứa khí ở nhiệt độ 27
0
C và áp suất 4 at. Nếu
½ khối khí thoát ra khỏi bình và nhiệt độ hhạ xuống tới 12
0
C
thì khí trong bình còn lại sẽ có áp suất là bao nhiêu ?
Bài giải
Áp dụng phương trình Mendeleev – Clapeyron cho bình chứa
trước và sau khi khí thoát ra :
P
1
.V
1
=

m
RT
1
(1)
P
2
.V
2
=

2
m

RT
2
(2)
Lập tỉ số (1) / (2) 
2
1
2
1
2
T
T
P
P
  P
2
= P
1.

1
2
2T
T
= 1,9 at
Bài 04 Người ta bớm khí H
2
vào một bình cấu có thể tích V =
10l. sau khi bơm xong, áp suất khí trong bình là 1 at, nhiệt độ
20
0
C. Hỏi phải bơm bao nhiêu lần, biết mỗi lần bơm đã đưa

được 0,05g khí H
2
vào bình cầu và lúc đầu bình cầu xem như
chưa có khí H
2
?
Bài giải
Áp dụng phương trình Mendeleev – Clapeyron :
P.V =

m
RT  m =
RT
PV

= 0,83 g
 Số lần bơm :
05,0
83,0
= 16,6 lần  17 lần.
Bài 05 : Ban đầu một bình chứa khí có áp suất P
1
= 2.10
7
Pa ,
nhiệt độ t
1
= 47
0
C. Sau đó khí thoát ra ngoài làm áp suất khí

trung bình là P
2
= 5.10
6
Pa, nhiệt độ t
2
= 7
0
C . Khối lượng bình
khí ( cả vỏ bình và khí ) đã giảm đi m = 1kg. Hỏi khối lượng
khí có trong bình lúc đầu ?
Bài giải
Áp dụng phương trình Mendeleev – Clapeyron cho bình chứa
khí ở hai nhiệt độ t
1
và t
2
?
P
1
.V =

1
m
RT
1

R
V
P

Tm


1
11
(1)
P
2
.V =

2
m
2
RT
2

R
V
P
Tm


2
22
(2)
Từ (1) và (2) ta được :

2
2
1

1
21
2
2
2
1
1
1
T
P
T
P
mm
T
P
m
T
P
m


 = m 
1221
21
.
TPTP
TT

= 1,4 (kg)

  