Bài 1803

Question

Trong một bình kín có khí nitơ ở nhiệt độ phòng $t_0=20^0C$ và áp suất $p_0=10^5N/m^2$. Người ta rót vào bình một ít nitơ lỏng ở nhiệt độ $t_1=-196^0C$ ( đó là nhiệt độ sôi của nitơ lỏng ở áp suất chuẩn). Nitơ lỏng bay hơi nhanh, sau đó nhiệt độ trong bình là: $t_2=140^0C$. Sau khi bình nóng lại nóng đến nhiệt độ phòng thì áp suất trong bình là $p=1,5.10^5N/m.$ Tính nhiệt hoá hơi mol $\lambda$ của nitơ lỏng. Cho biết nhiệt dung mol của khí nitơ ở thể tích không đổi là $C_v=10,8J/mol.K$

Chu Đức Anh · Answer 1 · 8/13/2012 10:53:33 AM

Vì nitơ hoá lỏng bay hơi nhanh nên coi như không có trao đổi nhiệt độ với bên ngoài. Nitơ lỏng bay hơi và sau đó được làm nóng từ nhiệt độ $t_1$ đến nhiệt độ $t_2$ nhờ có nhiệt lượng lấy từ lượng $m_1$ khí nitơ lúc đầu. Ta viết phương trình cân bằng nhiệt:
         $C_v\frac{m_1}{\mu}(t_0-t_2)=\frac{m_2}{\mu}\left[ {L+C_v(t_2-t_1)} \right]$ (1)
với $m_2$ là khối lượng khí nitơ lúc sau. Viết phương trình trạng thái cho hai lượng khí nitơ lúc đầu và lúc sau, ta có:
         $p_0V=\frac{m_1}{\mu}RT$ (2)
         $pV=\frac{(m_1-m_2)}{\mu}RT$ (3)
Từ đó: $\frac{p}{p_0}=\frac{m_2+m_1}{m_1}=1+\frac{m_2}{m_1}$
Theo đề bài: $P_0=10^5 N/m^2$ và $P=1,5.10^5N/m^2$
suy ra: $\frac{m_2}{m_1}=0,5$
Từ (1) rút ra: $L=\left[ {\frac{(t_0-t_2)m_1}{m_2}(t_2-t_1)} \right]C_v$
Thay số ta được: $L=5500J/mol$

Bài 1803

1 Đáp án

Lý thuyết liên quan

Bài 1803

1 Đáp án

Liên quan

Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể - Sự hóa hơi và sự ngưng tụ

Lý thuyết liên quan