Để giải bài toán này, chúng ta sẽ sử dụng định luật khí lý tưởng, cụ thể là phương trình trạng thái khí lý tưởng:
\[
\frac{P_1 V_1}{T_1} = \frac{P_2 V_2}{T_2}
\]
Trong đó:
- \(P_1\) là áp suất ban đầu,
- \(V_1\) là thể tích ban đầu,
- \(T_1\) là nhiệt độ ban đầu (được tính bằng Kelvin),
- \(P_2\) là áp suất sau khi đun nóng,
- \(V_2\) là thể tích sau khi đun nóng (ở đây \(V_2 = V_1\) vì bình không thay đổi thể tích),
- \(T_2\) là nhiệt độ sau khi đun nóng (cũng được tính bằng Kelvin).
**Bước 1: Chuyển đổi các giá trị sang đơn vị SI.**
- Áp suất \(P_1 = 1,5 \, \text{at} = 1,5 \times 1,013 \, \text{bar} = 1,5 \times 101300 \, \text{Pa} = 151950 \, \text{Pa}\)
- Thể tích \(V_1 = 2 \, \text{lít} = 2 \times 10^{-3} \, \text{m}^3\)
- Nhiệt độ \(T_1 = 27^{\circ}C = 27 + 273 = 300 \, \text{K}\)
- Nhiệt độ \(T_2 = 127^{\circ}C = 127 + 273 = 400 \, \text{K}\)
**Bước 2: Áp dụng công thức.**
Vì thể tích không thay đổi (\(V_1 = V_2\)), ta có:
\[
\frac{P_1}{T_1} = \frac{P_2}{T_2}
\]
Suy ra:
\[
P_2 = P_1 \cdot \frac{T_2}{T_1}
\]
**Bước 3: Thay các giá trị vào công thức.**
\[
P_2 = 151950 \, \text{Pa} \cdot \frac{400 \, \text{K}}{300 \, \text{K}} = 151950 \, \text{Pa} \cdot \frac{4}{3}
\]
\[
P_2 = 151950 \, \text{Pa} \cdot 1.3333 \approx 202600 \, \text{Pa}
\]
**Bước 4: Chuyển đổi áp suất về đơn vị at.**
\[
P_2 = \frac{202600 \, \text{Pa}}{101300 \, \text{Pa/at}} \approx 2 \, \text{at}
\]
**Kết luận:**
Áp suất khí trong bình sau khi đun nóng là khoảng \(2 \, \text{at}\).