Title Chủ đề 7 QUAN HỆ GIỮA ĐỘNG NĂNG PHÂN TỬ VÀ NHIỆT ĐỘ.docx ✅

 Từ hai hệ thức pVnRT và d 2 pE, 3 ta rút ra được hệ thức d A 3R ET 2N  Trong đó AN là hằng số Avogadro với A N N n  Vì R và AN đều là các hằng số có giá trị xác định, nên ta có thể tính được giá trị của hằng số 23 23 A R8,31 J/mol.K k1,3.10 J/K. N6,02.10 hat/mol   Hằng số k được gọi là hằng số Boltzmann.  Do đó động năng trung bình của phân tử được xác định bằng hệ thức d 3 EkT 2 từ hệ thức này ta thấy động năng trung bình phân tử tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối Kelvin.  Hệ quả + Các khí cbản chất khác nhau, khối lượng khác nhau nhưng nhiệt độ như nhau thì động năng trung bình của các phân tử bằng nhau. + Động năng trung bình của phân tử khí càng lớn thì nhiệt độ của khí càng cao. + Vì động năng trung bình phân tử tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối Kelvin nên người ta có thể coi nhiệt độ tuyệt đối là số đo động năng trung bình phân tử theo một đơn vị khác.  Một số chú ý + Ta cũng có 3RT v m và 0pnkT + Số phân tử khí trong bình 0ANnVnN khối lượng một phân tử khí 0 A0 m m NNn mr  với  là khối lượng riêng của chất khí. CHỦ ĐỀ 7 QUAN HỆ GIỮA ĐỘNG NĂNG PHÂN TỬ VÀ NHIỆT ĐỘ
CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM TRẢ LỜI NGẮN Câu 1: Động năng trung bình của phân tử khí helium ở nhiệt độ 0C là bao nhiêu 21.10J ? Hướng dẫn giải Động năng trung bình của phân tử khí helium là 2321 d 33 kT.1,38.10.2735,65.10 J.E 22   Câu 2: Vận tốc trung bình của phân tử khí của phân tử khí helium ở nhiệt độ 0C là bao nhiêu m/s? Hướng dẫn giải Vận tốc trung bình của phân tử khí helium là 3 3.8,31.273 .3RT v1304 m/s 4.10  Câu 3: Một chất khí mà các phân tử có vận tốc trung bình là 1760 m/s ở 0C. Vận tốc trung bình của các phân tử khí này ở nhiệt độ 1000C là bao nhiêu m/s? Hướng dẫn giải Ta có 1 1 2 2 3RT v 3RT v          Suy ra 222 21 111 v .712 v7 v3TT 160. TT238 73v00 m/s Câu 4: Ở nhiệt độ 4.10K nào vận tốc trung bình của các phân tử khí oxygen đạt vận tốc vũ trụ cấp I 1v= 7,9 km/h? Hướng dẫn giải Ta có 2233432.10.7,9.103RTv vT 8.10K 3R3.8,31     Câu 5: Ở nhiệt độ (độ Kelvin) nào vận tốc trung bình của phân tử 2CO là 720 km/h? Hướng dẫn giải Ta có 720 km/h200 m/s. Từ công thức 2 32 3RTv44.10.200 vT 70K. 3R3.8,31     Câu 6: Bình có dung tích 2 lít chứa một loại khí ở nhiệt độ 27C và áp suất 610mmHg. Số phân tử khí trong bình 13.10 là bao nhiêu phân tử? Hướng dẫn giải Ta có 6 00 5 163 23 1,013.10 p p. 10 . 760 nkTn3,2.10m kT1,38.10.300    Số phân tử khí trong bình 16313 0NnV3,2. 10.2.106,4.10.
Câu 7: Lượng khí hydrogen có 2 11T200K, p400 N/m được nung nóng đến 2T10000K, khi đó các phân tử hydrogen bị phân li hoàn toàn thành nguyên tử hydrogen. Coi thể tích, khối lượng khí không đổi. Áp suất 2p của khí hydrogen 42.10 N/m là bao nhiêu? Hướng dẫn giải Gọi 01n và 02n lần lượt là mật độ phân khí hydrogen và mật độ nguyên khí hydrogen, ta có 1011 2022 pnKT pnKT     Vì thể tích và khối lượng khí không đổi nên 02 01 n 2 n Suy ra 02222 10111 npTT .2. pnTT 422 21 1 T10000 p2.p2.400.4.10 N/m. T200 Câu 8: Một bình dung tích 7,5 lít chứa 24 gam khí oxygen ở áp suất 522,5.10 N/m. Động năng trung bình của các phân tử khí oxygen 21.10J là bao nhiêu? Hướng dẫn giải Ta có 0dd 0 23p pnEE1 32n Với AA 0 m N mNN n2 VVV    0(n là mật độ phân tử khí, N là số phân tử khí trong bình) Thay (2) vào (1) ta được A 53 21 d23 3pV E.3.2,5.10.32.7,5.10 6,23.10 J 2.24.6,023.102mN    Câu 9: Bình có dung tích 2 lít chứa 10 gam khí ở áp suất 680 mmHg. Vận tốc trung bình của khí là bao nhiêu m/s? Hướng dẫn giải Ta có 2200 00 13p pnmvv1 3nm Với   0 0 N n2 V m m3 N         0(n là mật độ phân tử khí, 0m là khối lượng của một phân tử khí, N là số phân tử khí trung bình) Thay (2) và (3) vào (1) ta được 23p3pV v Nmm . VN  Vận tốc trung bình của khí là 53 3 2 680 3..1,013.10.2.10 760 233 m/s.3pV vv m10.10  
Câu 10: Vận tốc trung bình của khí có khối lượng riêng 32 kg/m ở áp suất 760 mmHg là bao nhiêu m/s? Hướng dẫn giải Công thức liên hệ giữa áp suất và vận tốc trung bình của khis 2200 00 13p pnmvv1 3nm 0(n là mật độ phân tử khí và 0m là khối lượng của một phân tử khí) Gọi  là khối lượng riêng của khí trong bình, ta có 00nm2 Thay (2) vào (1) ta được 522 3pvp760mmHg1,013.10 N/m  Suy ra 5 23p3.1,013.10 vv390 m/s. 2  Vậy Vận tốc trung bình của khí trên là 390m/s. Câu 11: Khối lượng phân tử khí hydrogen là 243,3.10 gam. Biết rằng trong 1 giây, có 2310 phân tử khí hydrogen chuyển động với vận tốc 1000 m/s đập vào 21 cm thành bình theo phương nghiêng 30 với thành bình. Áp suất 32.10 N/m khí lên thành bình là bao nhiêu? Hướng dẫn giải Với 1 phân tử khí 2H ta có Hệ thức giữa biến thiên động lượng và xung của lực o 1111 mv pp'pf.t2mv.sin30ftmvftf t  rurrur Áp suất tác dụng lên thành bình 1 1 fmv p SS.t  Áp suất do khí 2H tác dụng lên thành bình là 1pnp 23273 32 4 mv10.3,3.10.10 p3,3.10 N/m. S.t10.1   