Title [GV]CHƯƠNG 2 - LÝ 12VIP2.pdf ✅

1 I. LÝ THUYẾT 1. Chuyển động Brown 1.1. Thí nghiệm của Brown - Năm 1827, Robert Brown làm thí nghiệm qua sát chuyển động nhiệt của các hạt phấn hoa bằng kính hiển vi. Kết quả cho thấy các hạt phấn hoa luôn chuyển động hỗn loạn không ngừng, có quỹ đạo là những đường gấp khúc bất kì - Nhiệt độ càng cao, các hạt phấn hoa chuyển động càng nhanh. Chuyển động này gọi là chuyển động Brown 1.2. Kết luận - Chuyển động Brown là chuyển động hỗn loạn, không ngừng, có quỹ đạo là những đường gấp khúc bất kì của các hạt nhẹ trong chất lỏng và chất khí - Chuyển động Brown chứng tỏ các phân tử chất khí chuyển động hỗn loạn, không ngừng. Nhiệt độ càng cao, các phân tử khí chuyển động càng nhanh. - Ta chỉ xác định được tốc độ trung bình của các phân tử vì tại mỗi thời điểm, một số phân tử không khí có tốc độ lớn hơn tốc độ này và một số phân tử lại có tốc độ nhỏ hơn. - Ở điều kiện tiêu chuẩn ( ) 0 0 C,1atm , các phân tử khí oxygen chuyển động với tốc độ trung bình vào khoảng 400 m/s. 2. Chất khí 2.1. Tính chất của chất khí - Có hình dạng và thể tích của bình chứa nó. - Có khối lượng riêng nhỏ hơn nhiều so với chất lỏng và chất rắn. - Dễ bị nén. - Gây ra áp suất lên thành bình chứa nó. Khi nhiệt độ tăng, áp suất khí tác dụng lên thành bình tăng 2.2. Lượng chất - Mol là lượng chất trong đó chứa số phân tử (hoặc nguyển tử bằng 23 1 N 6,02.10 mol A −  , NA được gọi là số Avogadro (số phân tử trong một mol chất) A N m n N M = = BÀI 1 MÔ HÌNH ĐỘNG HỌC PHÂN TỬ CHẤT KHÍ Hình 1. 2. Sơ đồ quan sát thí nghiệm Brown trong không khí TRƯƠNG VĂN THIỆN Hình 1. 1. a) Quỹ đạo gấp khúc của một hạt phấn hoa trong nước b) Va chạm của các phân tử nước lên hạt phấn hoa
2 3. Mô hình động học phân tử chất khí 3.1. Mô hình - Các phân tử khí ở xa nhau, khoảng cách giữa chúng rất lớn so với kích thước mỗi phân tử. Lực kiên kết giữa các phân tử ở thể khí rất yếu so với thể lỏng và thể rắn - Các phân tử chất khí chuyển động hỗn loạn, không ngừng. Chuyển động này càng nhanh thì nhiệt độ chất khí càng cao - Các phân tử khí va chạm vào thành bình gây ra áp suất thành bình chứa khí 3.2. Khí lí tưởng - Các phân tử khí được coi là chất điểm (bỏ qua kích thước của chúng), không tương tác với nhau khi chưa va chạm. - Các phân tử khí tương tác khi va chạm với nhau và va chạm với thành bình. Các va chạm này là va chạm hoàn toàn đàn hồi - Thể tích của các phân tử khí lí tưởng có thể bỏ qua nhưng khối lượng thì không
3 II. BÀI TẬP 1. Ví dụ minh họa Câu 1: Đệm hơi cứu nạn trong hình bên là ứng dụng các tính chất nào của chất khí. Giải thích tác dụng cứu nạn của đệm hơi đối với người bị nạn rơi từ trên cao xuống. Giải: - Đệm hơi cứu nạn trong Hình 5.1 là ứng dụng các tính chất: dễ bị nén, dễ dãn nở. - Tác dụng cứu nạn của đệm hơi đối với người bị nạn rơi từ trên cao xuống, đệm hơi cứu nạn có tác dụng: + Giảm lực tác động lên người bị nạn: Khi người bị nạn rơi xuống đệm hơi, đệm hơi sẽ nén lại và hấp thụ một phần năng lượng từ cú va chạm, giúp giảm bớt lực tác động lên cơ thể người bị nạn. + Phân tán lực tác động: Diện tích tiếp xúc lớn của đệm hơi giúp phân tán lực tác động lên một vùng rộng hơn trên cơ thể người bị nạn, giúp giảm nguy cơ chấn thương. Câu 2: Trong quá trình bơm xe đạp, khi lốp xe đã gần căng, càng về cuối của mỗi lần bơm ta càng thấy khó nén pit – tông xuống. Hãy giải thích. Giải: • Trong quá trình bơm xe đạp, khi lốp xe đã gần căng, càng về cuối của mỗi lần bơm ta càng thấy khó nén pit-tông xuống. Vì lượng khí bơm vào lốp xe đã đầy, mật độ phân tử khí gần như đã chiếm đầy chỗ bên trong lốp, số lượng các va chạm giữa phân tử khí với nhau và thành bên trong lốp tăng lên đáng kể, áp suất tác dụng lên pit-tông đủ lớn, do đó ta cảm thấy khó nén. Câu 3: Khi sản xuất vỏ bình chứa khí gas, khí oxygen, các nhà sản xuất thường sử dụng vật liệu là thép không gỉ hoặc nhôm có bề dày đủ lớn để đảm bảo an toàn trong quá trình sử dụng. Hãy giải thích điều này Giải: • Khi sản xuất vỏ bình chứa khí gas, khí oxygen, các nhà sản xuất thường sử dụng vật liệu là thép không gỉ hoặc nhôm có bề dày đủ lớn để đảm bảo an toàn trong quá trình sử dụng. Vì khí gas, khí oxygen này ở trạng thái nén, có áp suất rất lớn. Câu 4: Mùi hôi từ các bãi rác thải là một vấn nạn đối với cư dân sống xung quanh. Khi thời tiết càng nắng nóng thì mùi hôi bốc ra càng nồng nặc và càng bay xa (ngay cả trong điều kiện không có gió). Dựa vào thuyết động học phân tử chất khí, hãy giải thích điều này. Giải: + Khi nhiệt độ càng cao, các phân tử (mùi hôi) chuyển động nhiệt càng nhanh, càng hỗn loạn, khuếch tán vào trong không khí càng nhanh. Do đó mùi hôi bốc ra càng nồng nặc và càng bay xa. Câu 5: Tính số phân tử nước trong 1g nước ?
4 Giải: - Số phân tử nước trong 1g nước: 23 22 A m 1 N .N .6,02.10 3,344.10 A 18 = = = . Câu 6: Một bình kín chứa 23 3,01 10  phân tử khí Heli. Khối lượng Heli chứa trong bình bằng bao nhiêu g ? Giải - Số mol Heli: ( ) A N n 0,5 mol N = = - Khối lượng m n M 2 g =  = ( ) Câu 7: Coi Trái Đất là một khối cầu bán kính 6 400 km, nếu lấy toàn bộ số phân tử nước trong 1,0 g hơi nước trải đều trên bề mặt trái Đất thì mỗi mét vuông trên bề mặt Trái Đất có 7 x 10  phân tử nước ? Biết khối lượng mol của phân tử nước khoảng 18 g/mol. Tìm x (làm tròn để chữ số một chữ số thập phân) Giải - Số mol 1g hơi nước: ( ) m 1 n mol M 18 = = - Số phân tử nước: N n N =  A - Diện tích mặt cầu là ( ) ( ) 2 2 3 2 S 4 r 4 6400 10 m =  =   - Số phân tử nước trên 1 mét vuông: ( ) 23 7 2 3 1 6,02 10 N 18 N' 6,5 10 S 4 6400 10   = =     Câu 8: Một vật có diện tích bề mặt là 2 20cm được mạ một lớp bạc dày 1 m . Số nguyên tử bạc chứa trong lớp bạc đó là 20 x 10  ? Biết khối lượng riêng của bạc là 3 10,5g / cm và khối lượng mol của bạc là 108g / mol . Tìm x (kết quả làm tròn đến 3 chữ số có nghĩa) Giải - Lớp bạc được mạ có thể tích : 2 4 3 V 20cm 1 10 cm 0,002cm − =   = - Khối lượng của lớp bạc: m V 0,021 g =  = ( ) - Số mol bạc có trong 0,021 (g) là: ( ) m 0,021 n mol M 108 = = - Số nguyên tử bạc: 23 20 A 0,021 N n N 6,02 10 1,17 10 108 =  =   =  nguyên tử 2. Trắc nghiệm Đúng, Sai Câu 1: Trong các nhận đinh sau đây về chất khí, nhận định nào đúng, sai ? a) Chất khí chiếm toàn bộ thể tích của bình chứa  b) Chuyển động của các hạt phấn hoa trong cốc chứa nước được quan sát bằng kính hiển vi được gọi là chuyển động Brown  c) Chất khí dễ nén. Khi áp suất tác dụng lên một lượng khí tăng thì thể tích khí tăng đang kể. 