Trong một bình cách nhiệt dung tích 100l có chứa 5g khí hidro và 12g khí oxy ở nhiệt độ t0 = 20oC. Xác định áp suất trong bình sau khi đốt cháy hỗn hợp trên, biết rằng khi tạo thành một mol nước thì tỏa ra một nhiệt lượng Q0 = 2,4.105J. Cho nhiệt dung riêng đẳng tích của khí hidro và nước lần lượt là C1 = 14,3kJ/kg.K và C2 = 2,1kJ/kg.K. Chọn đáp án đúng.
A. 6,38.105 Pa
B. 3,38.105 Pa
C. 4,38.105 Pa
D. 5,38.105 Pa
Đáp án: D
Phản ứng xảy ra:
2H2 + O2 → 2H2O.
Theo đó 12g Oxy sẽ kết hợp với 4.12/32 = 1,5g Hidro và thành 13,5 g hơi nước.
Sau phản ứng trong bình có m1 = 3,5g khí hidro và m2 = 13,5g hơi nước.
Lượng nhiệt tỏa ra từ phản ứng là:
Q = Q0.13,5/18 = 1,8.105J.
Lượng nhiệt này sẽ làm tăng nội năng của hơi nước và khí hidro.
Ta có: Q = (c1m1 + c2m2)∆T
=> Nhiệt độ khí trong bình là
T = T0 + ∆T =2589 K
Vậy áp suất trong bình là:
p = p1 + p2
