Quảng cáo
2 câu trả lời 6230
Để giải bài toán này, ta có thể sử dụng định luật khí lý tưởng, cụ thể là phương trình liên quan giữa áp suất và nhiệt độ khi thể tích không đổi:
\[
\frac{P_1}{T_1} = \frac{P_2}{T_2}
\]
Giả sử áp suất ban đầu là \(P_1\) và nhiệt độ ban đầu là \(T_1\) (trong đơn vị Kelvin). Khi nhiệt độ tăng thêm 5°C, nhiệt độ mới sẽ là \(T_2 = T_1 + 5\) (chuyển đổi từ Celsius sang Kelvin).
Theo đề bài, áp suất tăng thêm 1%, do đó áp suất mới là \(P_2 = P_1 + 0.01P_1 = 1.01P_1\).
Bây giờ, ta sử dụng phương trình liên quan giữa áp suất và nhiệt độ:
\[
\frac{P_1}{T_1} = \frac{1.01P_1}{T_1 + 5}
\]
Rút gọn \(P_1\) từ phương trình:
\[
\frac{1}{T_1} = \frac{1.01}{T_1 + 5}
\]
Giải phương trình này để tìm \(T_1\):
\[
T_1 + 5 = 1.01T_1
\]
\[
T_1 + 5 = 1.01T_1
\]
\[
5 = 1.01T_1 - T_1
\]
\[
5 = 0.01T_1
\]
\[
T_1 = \frac{5}{0.01}
\]
\[
T_1 = 500 \, \text{K}
\]
Vậy, nhiệt độ ban đầu của khí là 500 K.
Để giải bài toán này, chúng ta có thể sử dụng định luật Gay-Lussac, một trong các luật của khí lý tưởng, nói rằng với một khối khí cố định, áp suất tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối (tính bằng Kelvin).
Công thức chính xác là:
\[
\frac{P_1}{T_1} = \frac{P_2}{T_2}
\]
Trong đó:
- \( P_1 \) là áp suất ban đầu.
- \( T_1 \) là nhiệt độ ban đầu (tính bằng Kelvin).
- \( P_2 \) là áp suất sau khi tăng nhiệt độ.
- \( T_2 = T_1 + 5 \) là nhiệt độ sau khi tăng thêm 5 °C.
Theo đề bài, áp suất tăng thêm 1% sau khi nhiệt độ tăng 5 °C:
\[
P_2 = P_1 + 0.01P_1 = 1.01 P_1
\]
Bây giờ, áp dụng vào công thức Gay-Lussac:
\[
\frac{P_1}{T_1} = \frac{1.01 P_1}{T_1 + 5}
\]
Ta có thể loại bỏ \( P_1 \) ở cả hai phía (giả sử \( P_1 \neq 0 \)):
\[
\frac{1}{T_1} = \frac{1.01}{T_1 + 5}
\]
Khi nhân chéo, ta có:
\[
T_1 + 5 = 1.01 T_1
\]
Giải phương trình này:
\[
T_1 + 5 = 1.01 T_1 \\
5 = 1.01 T_1 - T_1 \\
5 = 0.01 T_1 \\
T_1 = \frac{5}{0.01} = 500 \text{ K}
\]
Để chuyển đổi sang độ Celsius, chúng ta có:
\[
T_1 (°C) = T_1 (K) - 273.15 \approx 500 - 273.15 \approx 226.85 °C
\]
Vậy nhiệt độ ban đầu của khí là khoảng **226.85 °C**.
Quảng cáo
Bạn muốn hỏi bài tập?
Câu hỏi hot cùng chủ đề
-
153203
-
110953
-
106707
-
71461
