Một khối khi chứa 6,02×10²³ phân tử khi Nitrogen ở nhiệt độ 27 °C và có khối lượng riêng 1,37kg/m². Cho hằng số Na = 6,02.10⁵ mol. Nung nóng đẳng áp khối khí đến nhiệt độ 147°C

Để giải bài toán này, ta cần sử dụng các nguyên lý trong khí lý tưởng và một số công thức liên quan.

Đầu tiên, ta biết rằng số phân tử \( N \) = \( 6,02 \times 10^{23} \) tương đương với 1 mol khí. Khi đó, khối lượng m của khí Nitrogen sẽ được tính như sau:

a) Khối lượng của 6,02×10²³ phân tử Nitrogen:

- Khối lượng mol của Nitrogen (N₂) là khoảng 28 g/mol. Vì vậy, khối lượng của \( 6,02 \times 10^{23} \) phân tử (tương đương 1 mol) sẽ là:
\[
m = 28 \, \text{g} = 0,028 \, \text{kg}
\]
Vậy khối lượng khi Nitrogen nói trên là 28 g là đúng.

b) Thể tích của khí Nitrogen ở 27 °C:

- Theo định luật khí lý tưởng, mối quan hệ giữa áp suất, thể tích, nhiệt độ và số mol được mô tả bằng phương trình:
\[
PV = nRT
\]
Trong đó:
- \( n \) là số mol
- \( R \) là hằng số khí (khoảng \( 8,31 \, \text{J/(mol·K)} \))
- \( T \) là nhiệt độ tuyệt đối (°K)

Nhiệt độ ở 27 °C là:
\[
T = 27 + 273 = 300 \, \text{K}
\]

Sử dụng \( d = \frac{m}{V} \) từ khối lượng riêng đã cho, ta có thể tính thể tích:
\[
V = \frac{m}{d} = \frac{0,028 \, \text{kg}}{1,37 \, \text{kg/m}^3} \approx 0,02041 \, \text{m}^3 = 20,41 \, \text{dm}^3
\]
Con số này không khớp với 10,22 m², có thể 10,22 dm³ là sai.

c) Thể tích của khí Nitrogen tỉ lệ thuận với nhiệt độ theo định luật Charles, luôn đúng với điều kiện áp suất không đổi.

d) Theo định luật Charles, nếu nung nóng khí đến 147 °C:
- Nhiệt độ 147 °C là:
\[
T' = 147 + 273 = 420 \, \text{K}
\]
- Thể tích khí sẽ tăng tỉ lệ thuận với nhiệt độ ở áp suất không đổi. Biểu thức là:
\[
\frac{V'}{V} = \frac{T'}{T}
\]
Áp dụng vào bài toán:
\[
V' = V \times \frac{T'}{T} = 20,41 \times \frac{420}{300} \approx 28,57 \, \text{dm}^3
\]
Do đó, sau khi nung nóng, khí có thể tích khoảng 28 dm³ là chính xác.

Tóm lại:
- a) Đúng
- b) Sai
- c) Đúng
- d) Đúng