Một mol khí lý tưởng thực hiện chu trình khép kín

Trong bài này, bạn đang làm việc với một mol khí lý tưởng trong một chu trình kín, được mô tả qua các trạng thái 1, 2, 3 và 4, cùng với yêu cầu tính toán áp suất tại các trạng thái đó.

Để giải bài toán này, ta cần sử dụng phương trình trạng thái của khí lý tưởng:

\[ PV = nRT \]

Trong đó:
- \( P \) là áp suất (Pa)
- \( V \) là thể tích (m³)
- \( n \) là số mol khí
- \( R \) là hằng số khí lý tưởng \( \approx 8.314 \, \text{J/(mol·K)} \)
- \( T \) là nhiệt độ (K)

**1. Chuyển đổi thể tích từ dm³ sang m³**:
- \( 1 \, \text{dm}^3 = 0.001 \, \text{m}^3 \)

**2. Tính áp suất** cho từng trạng thái:
- **Trạng thái 1**: \( V = 10 \, \text{dm}^3 = 0.01 \, \text{m}^3 \), \( T = 200 \, \text{K} \)
\[
P_1 = \frac{nRT}{V} = \frac{1 \times 8.314 \times 200}{0.01} = 166280 \, \text{Pa} = 1.66 \times 10^5 \, \text{Pa}
\]

- **Trạng thái 2**: \( V = 20 \, \text{dm}^3 = 0.02 \, \text{m}^3 \), \( T = 400 \, \text{K} \)
\[
P_2 = \frac{nRT}{V} = \frac{1 \times 8.314 \times 400}{0.02} = 166280 \, \text{Pa} = 1.66 \times 10^5 \, \text{Pa}
\]

- **Trạng thái 3**: \( V = 40 \, \text{dm}^3 = 0.04 \, \text{m}^3 \), \( T = 200 \, \text{K} \)
\[
P_3 = \frac{nRT}{V} = \frac{1 \times 8.314 \times 200}{0.04} = 41570 \, \text{Pa} = 0.83 \times 10^5 \, \text{Pa}
\]

- **Trạng thái 4**: \( V = 20 \, \text{dm}^3 = 0.02 \, \text{m}^3 \), \( T = 400 \, \text{K} \)
(tương tự trạng thái 2):
\[
P_4 = \frac{nRT}{V} = \frac{1 \times 8.314 \times 400}{0.02} = 166280 \, \text{Pa} = 1.66 \times 10^5 \, \text{Pa}
\]

**Kết quả:**
- a) \( P_1 = 0.83 \times 10^5 \, \text{Pa} \)
- b) \( P_2 = 1.66 \times 10^5 \, \text{Pa} \)
- c) \( P_3 = 1.66 \times 10^5 \, \text{Pa} \)
- d) \( P_4 = 0.83 \times 10^5 \, \text{Pa} \)

Hy vọng giải thích trên có ích cho bạn!