04/12/2024
04/12/2024
Bài 3: Tính nhiệt độ giới hạn để bình không bị vỡ
Tóm tắt:
Thể tích bình: V = 40 dm³ = 0,04 m³
Khối lượng oxygen: m = 3,96 kg
Áp suất giới hạn: p_max = 60 atm = 60 * 101325 Pa
Khối lượng riêng oxygen ở điều kiện tiêu chuẩn: ρ₀ = 1,43 kg/m³
Tìm nhiệt độ giới hạn T
Giải:
Tính thể tích riêng của oxygen:
Thể tích riêng v₀ = m/ρ₀ = 3,96 kg / 1,43 kg/m³ ≈ 2,77 m³/kg
Tính số mol oxygen:
Ở điều kiện tiêu chuẩn (0°C, 1 atm), 1 mol khí lý tưởng chiếm thể tích 22,4 lít = 0,0224 m³.
Số mol oxygen n = v₀ / 22,4 ≈ 2,77 / 0,0224 ≈ 124 mol
Áp dụng phương trình trạng thái khí lý tưởng:
pV = nRT
=> T = pV / nR
Với:
p = p_max = 60 * 101325 Pa
V = 0,04 m³
n = 124 mol
R = 8,31 J/mol.K (hằng số khí lý tưởng)
=> T ≈ (60 * 101325 * 0,04) / (124 * 8,31) ≈ 248,6 K
Chuyển đổi về độ C: T ≈ 248,6 - 273 ≈ -24,4°C
Kết luận:
Để bình không bị vỡ, nhiệt độ trong bình không được vượt quá -24,4°C.
Nếu bạn muốn hỏi bài tập
Các câu hỏi của bạn luôn được giải đáp dưới 10 phút
CÂU HỎI LIÊN QUAN
Top thành viên trả lời