Quảng cáo
3 câu trả lời 2145
Để giải bài toán này, chúng ta sẽ áp dụng định luật khí lý tưởng và các nguyên lý về sự thay đổi nhiệt độ và áp suất của khí lý tưởng.
### Bước 1: Tính thể tích sau khi nén đẳng nhiệt
Áp dụng định luật Boyle cho quá trình nén đẳng nhiệt (nhiệt độ không thay đổi, chỉ áp suất và thể tích thay đổi):
P1V1=P2V2
Trong đó:
- P1=105Pa (áp suất ban đầu)
- P2=1.5×105Pa (áp suất sau khi nén)
- V1 là thể tích ban đầu
- V2 là thể tích sau khi nén
Ta có:
V2=P1V1P2=105×V11.5×105=23V1
### Bước 2: Làm lạnh đẳng tích để áp suất trở về giá trị ban đầu
Khi làm lạnh đẳng tích, thể tích không thay đổi, nên áp dụng định luật Charles (quan hệ giữa áp suất và nhiệt độ trong quá trình làm lạnh hoặc đun nóng ở thể tích không đổi):
P1T1=P3T3
Trong đó:
- T1=100∘C=373K (nhiệt độ ban đầu)
- P3=105Pa (áp suất cuối cùng khi làm lạnh)
- T3 là nhiệt độ cần tìm
Ta có:
P2T2=P3T3
1.5×105373=105T3
Giải phương trình này để tìm T3:
T3=105×3731.5×105=3731.5=248.67K
Chuyển đổi nhiệt độ từ Kelvin sang Celsius:
T3=248.67K−273.15=−24.48∘C
### Kết luận
Sau khi nén đẳng nhiệt, để áp suất trở về giá trị ban đầu (100,000 Pa) bằng cách làm lạnh đẳng tích, nhiệt độ cần làm lạnh đến khoảng −24.48∘C.
Để giải bài toán này, chúng ta sẽ sử dụng các định luật về khí lý tưởng cũng như quan hệ giữa nhiệt độ, thể tích và áp suất trong các quá trình khác nhau.
### Bước 1: Xác định các thông số ban đầu
- Nhiệt độ ban đầu T1=100°C=100+273=373K
- Áp suất ban đầu P1=105Pa
- Áp suất sau khi nén P2=1,5×105Pa
### Bước 2: Tính nhiệt độ sau quá trình nén
Quá trình nén đẳng nhiệt (giữ nhiệt độ không đổi) giữa áp suất P1 và P2 có thể được mô tả bằng phương trình Boyle:
P1V1T1=P2V2T2
Tuy nhiên, vì quá trình này là đẳng nhiệt, nhiệt độ không thay đổi, nên chúng ta biết rằng:
P1V1=P2V2
Nhưng chúng ta không cần tìm ra thể tích cụ thể ở đây, vì trọng tâm đổi sang quá trình sau khi nén.
### Bước 3: Làm lạnh đẳng tích
Khi khí được làm lạnh đẳng tích, ta sử dụng định luật Charles:
P1T1=P2T2
Trong đó T2 là nhiệt độ mà chúng ta cần tìm. Chúng ta có:
T2=P2⋅T1P1
Thay các giá trị vào:
T2=(1,5×105Pa)⋅(373K)(105Pa)
T2=1,5⋅3731=559,5K
### Bước 4: Chuyển đổi về độ Celsius
Chuyển đổi nhiệt độ về °C:
T2(°C)=559,5−273≈286,5°C
### Kết quả
Nhiệt độ cần thiết để khí đạt được áp suất ban đầu là khoảng **286,5 °C**.
Để giải bài toán này, chúng ta sẽ áp dụng định luật khí lý tưởng và các nguyên lý về sự thay đổi nhiệt độ và áp suất của khí lý tưởng.
### Bước 1: Tính thể tích sau khi nén đẳng nhiệt
Áp dụng định luật Boyle cho quá trình nén đẳng nhiệt (nhiệt độ không thay đổi, chỉ áp suất và thể tích thay đổi):
P1V1=P2V2P1V1=P2V2
Trong đó:
- P1=105PaP1=105Pa (áp suất ban đầu)
- P2=1.5×105PaP2=1.5×105Pa (áp suất sau khi nén)
- V1V1 là thể tích ban đầu
- V2V2 là thể tích sau khi nén
Ta có:
V2=P1V1P2=105×V11.5×105=23V1V2=P1V1P2=105×V11.5×105=23V1
### Bước 2: Làm lạnh đẳng tích để áp suất trở về giá trị ban đầu
Khi làm lạnh đẳng tích, thể tích không thay đổi, nên áp dụng định luật Charles (quan hệ giữa áp suất và nhiệt độ trong quá trình làm lạnh hoặc đun nóng ở thể tích không đổi):
P1T1=P3T3P1T1=P3T3
Trong đó:
- T1=100∘C=373KT1=100∘C=373K (nhiệt độ ban đầu)
- P3=105PaP3=105Pa (áp suất cuối cùng khi làm lạnh)
- T3T3 là nhiệt độ cần tìm
Ta có:
P2T2=P3T3P2T2=P3T3
1.5×105373=105T31.5×105373=105T3
Giải phương trình này để tìm T3T3:
T3=105×3731.5×105=3731.5=248.67KT3=105×3731.5×105=3731.5=248.67K
Chuyển đổi nhiệt độ từ Kelvin sang Celsius:
T3=248.67K−273.15=−24.48∘CT3=248.67K−273.15=−24.48∘C
### Kết luận
Sau khi nén đẳng nhiệt, để áp suất trở về giá trị ban đầu (100,000 Pa) bằng cách làm lạnh đẳng tích, nhiệt độ cần làm lạnh đến khoảng −24.48∘C−24.48∘C.
Quảng cáo
Câu hỏi hot cùng chủ đề
-
152508
-
106127
-
89748
-
70385