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...

Để giải bài toán này, chúng ta sẽ sử dụng phương trình trạng thái khí lý tưởng: $$ Trong đó: - $$ là áp suất (N/m²) - $$ là thể tích (m³) - $$ là số mol - $$ là hằng số khí lý tưởng (R = 8.314 J/(mol·K)) - $$ là nhiệt độ (K) ### Bước 1: Tính số mol của khí Hidro Khối lượng khí Hidro là 4g. Để tính số mol, ta sử dụng công thức: $$ Trong đó: - $$ là khối lượng (g) - $$ là khối lượng mol của Hidro (H₂) = 2g/mol Tính số mol của Hidro: $$ ### Bước 2: Tính thể tích bình chứa Sử dụng phương trình trạng thái khí lý tưởng cho khí Hidro: $$ Áp suất $$ và nhiệt độ $$. Thay vào phương trình: $$ Tính giá trị bên phải: $$ Giải phương trình để tìm V: $$ Tính giá trị V: $$ ### Bước 3: Tính số mol của khí mới Khối lượng khí mới là 8g. Giả sử khí mới có khối lượng mol là $$ (g/mol). Tính số mol của khí mới: $$ ### Bước 4: Sử dụng phương trình trạng thái khí lý tưởng cho khí mới Áp suất $$ và nhiệt độ $$. Sử dụng phương trình trạng thái khí lý tưởng cho khí mới: $$ Thay vào phương trình: $$ Tính giá trị bên trái: $$ Giải phương trình: $$ Tính giá trị bên phải: $$ Giải phương trình để tìm M: $$ ### Bước 5: Xác định khí mới Khí có khối lượng mol khoảng 3.27 g/mol là khí Helium (He) có khối lượng mol là 4 g/mol. Tuy nhiên, không có khí đơn chất nào có khối lượng mol chính xác là 3.27 g/mol. Vì vậy, khí mới có thể là khí có khối lượng mol gần nhất là khí Lithium (Li) với khối lượng mol khoảng 6.94 g/mol, nhưng không phải là đơn chất. ### Kết luận Khí mới thay thế Hidro trong bình chứa là khí Helium (He).