Câu 2: Khí hêli đựng trong bình kín thể tích là 21 ở 27C, dưới áp suất 105 N/m2. Tăng nhiệt độ khí lên 127C. a. Tốc độ căn quân phương của nguyên tử ở trạng thái đầu là 1579 m/s. b. Nội năng của khí ở...

Để giải quyết bài toán này, ta sẽ áp dụng các công thức liên quan đến khí lý tưởng và tính toán nhiệt lượng cần thiết để làm nóng khí. 1. **Xác định các thông số ban đầu:** - Thể tích (V) = 21 L = 21 × 10^-3 m³ - Nhiệt độ ban đầu (T1) = 27°C = 300 K - Nhiệt độ sau (T2) = 127°C = 400 K - Áp suất (P) = 105 N/m² 2. **Tính số mol của khí:** Sử dụng phương trình khí lý tưởng: \[ PV = nRT \] Trong đó, R là hằng số khí (R = 8.31 J/(mol·K)). Giải cho n (số mol): \[ n = \frac{PV}{RT} \] Thay vào các giá trị: \[ n = \frac{(105)(21 \times 10^{-3})}{(8.31)(300)} \approx 0.84 \text{ mol} \] 3. **Tính nội năng:** Nội năng của khí lý tưởng được tính bằng công thức: \[ U = \frac{3}{2} nRT \] - Tính nội năng ở trạng thái đầu (U1): \[ U_1 = \frac{3}{2} \cdot 0.84 \cdot 8.31 \cdot 300 \approx 3,501.84 J \] - Tính nội năng ở trạng thái cuối (U2): \[ U_2 = \frac{3}{2} \cdot 0.84 \cdot 8.31 \cdot 400 \approx 4,673.44 J \] 4. **Tính nhiệt lượng cần thiết để tăng nhiệt độ:** \[ Q = U_2 - U_1 \] \[ Q = 4,673.44 - 3,501.84 \approx 1,171.6 J \] Từ các thông số và tính toán trên, chúng ta có: - a. Tốc độ căn quân phương của nguyên tử là 1579 m/s (không liên quan đến nội năng và nhiệt lượng cần thiết). - b. Nội năng ở đầu quá trình là 300 J (sai). - c. Nội năng ở đầu quá trình là 400 J (sai). - d. Nhiệt lượng cung cấp để tăng nhiệt độ khí lên 127°C là 80 J (sai). **Kết luận:** Các thông tin về nội năng và nhiệt lượng cung cấp trong đề bài đều không chính xác so với tính toán của chúng ta.