Giải SGK Vật lí 12 Bài 11. Phương trình trạng thái của khí lí tưởng

Hãy dựa vào các định luật Boyle, Charles và Hình 11.1 về quá trình chuyển trạng thái của một khối lượng khí xác định để lập phương trình dưới đây về mối liên hệ giữa ba thông số trạng thái của một khối lượng khí xác định:

$\frac{{p}_{1}{V}_{1}}{{T}_{1}}=\frac{{p}_{2}{V}_{2}}{{T}_{2}}\Rightarrow \frac{pV}{T}=$hằng số

Độ lớn của hằng số trên phụ thuộc vào lượng khí ta xét.

Hãy biểu diễn bằng đồ thị trong hệ toạ độ (p - V) các quá trình chuyển trạng thái vẽ ở Hình 11.1.

Túi khí. Trong ô tô, người ta thường đặt ở hệ thống tay lái một thiết bị nhằm bảo vệ người lái xe khi xe gặp tai nạn, gọi là "túi khí". Túi khí được chế tạo bằng vật liệu co giãn, chịu được áp suất lớn. Trong túi khí thường chứa chất NaN$_{3}$, khi xe va chạm mạnh vào vật cản thì hệ thống cảm biến của xe sẽ kích thích chất rắn này làm nó phân huỷ tạo thành Na và khí N$_{2}$. Khí N$_{2}$ được tạo thành có tác dụng làm phồng túi lên, giúp người lái xe không bị va chạm trực tiếp vào hệ thống lái (Hình 11.2).

a) Viết phương trình phân huỷ NaN$_{3}$.

b) Tính lượng chất khí N$_{2}$ được giải phóng khi xảy ra phản ứng phân huỷ NaN$_{3}$, biết trong túi chứa 100 g NaN$_{3}$ và thể tích mol là 24,0 lít /mol.

c) Biết thể tích túi khí khi phồng lên có độ lớn tới 48 lít. Bỏ qua thể tích khí có trong túi trước khi phồng lên và thể tích của Na được tạo thành trong túi do phản ứng phân huỷ. Tính áp suất của khí N$_{2}$ trong túi khí khi đã phồng lên, biết nhiệt độ là 30 °C.