Title 4. ÁP SUẤT VÀ ĐỘNG NĂNG CỦA PHÂN TỬ KHÍ.docx ✅

1 CHỦ ĐỀ 08: ÁP SUẤT VÀ ĐỘNG NĂNG PHÂN TỬ KHÍ (Cập nhật ngày 23/7/2024) Tài liệu đã được thực nghiệm trong quá trình giảng dạy, hạn chế sai xót một cách tối đa I. LÍ THUYẾT CĂN BẢN 1. Áp suất của chất khí *Thời gian giữa hai va chạm liên tiếp của một phân tử lên thành bình ABCD: 2L t v *Mỗi phân tử khí va chạm vuông góc với thành bình tác dụng lên thành bình một lực có độ lớn: 2 22 2 vvmvmvmv Fmam LttL v    Chú ý: Xét hình lập phương nhỏ nên khoảng thời gian giữa hai va chạm liên tiếp với mặt ABCD cũng được coi thời gian mà phân tử tương tác với mặt ABCD. *Áp suất mỗi phân tử tác dụng lên thành bình: 2 2 2 23i mv Fmvm L p.v SLLV *Trong thực tế mỗi phân tử khí có các tốc độ khác nhau, trung bình của các bình phương tốc độ: 222 212nvv...v v N   *Trong bình có N phân tử, các phân tử chuyển động hỗn loạn không có phương ưu tiên nào cả, tức là chúng chuyển động và va chạm với ba cặp mặt đối diện của hình lập phương là như nhau. Do đó, áp suất của chất khí được biểu diễn dưới dạng: 2 22112 3333d m N..v NV p..mvmvE V (8.1) Nhận xét: Áp suất khí tác dụng lên thành bình càng tăng khi các phân tử khí chuyển động nhiệt càng nhanh, khối lượng và mật độ phân tử khí càng lớn. Với m, 2v lần lượt là khối lượng của phân tử khí và trung bình của bình phương tốc độ chuyển động nhiệt của các phân tử khí; N V là mật độ phân tử chất khí. Nhận xét: Những kết quả lí thuyết trên hoàn toàn phù hợp với khí khi chứa trong bình lớn, điều này thực nghiệm đã chứng minh. 2. Động năng tịnh tiến trung bình của phân tử *Từ phương trình Cla-pê-rôn:  AA NNR pVnRT.RTp..TkT NVN (8.2) *Từ phương trình (8.1) và (8.2) suy ra: 3 2 dEkT

3 II. BÀI TẬP NĂNG LỰC & CẤP ĐỘ TƯ DUY 1.Câu trắc nghiệm nhiều phương án lựa chọn Câu 1. Gọi p suất chất khí,  là mật độ của phân tử khí, m là khối lượng của chất khí, 2v là trung bình của bình phương tốc độ. Công thức nào sau đây mô tả đúng mối liên hệ giữa các đại lượng? A. 22 3pmv . B. 2 3pmv . C. 21 3pmv . D. 23 2pmv . Câu 2. Gọi k là hằng số Boltzmann, T là nhiệt độ tuyệt đối. Động năng tịnh tiến trung bình của phân tử khí được xác định bởi công thức A. 3 2dEkT . B. 2 3dEkT . C. 23 2dEkT . D. 22 3dEkT . Câu 3. Một lượng khí helium ở nhiệt độ 300 K có động năng tịnh tiến trung bình của mỗi phân tử là dE . Nếu nhiệt độ tăng lên đến 600 K, động năng tịnh tiến trung bình mỗi phân tử sẽ là A. dE . B. 2 dE . C. 4 dE . D. 1 2dE . Câu 4. Nếu tốc độ chuyển động nhiệt trung bình của phân tử khí tăng gấp 2 lần thì nhiệt độ của khối khí sẽ A.tăng 2 lần. B. tăng 4 lần. C. không thay đổi. D. giảm 2 lần. Hướng dẫn *Từ 2231 22dEkTmvTv∼ Vậy khi v tăng lên 2 lần thì T tăng lên 4 lần Câu 5. Khi tốc độ chuyển động nhiệt trung bình của các phân tử khí tăng 4 lần và thể tích khối khí giảm còn một nửa thì áp suất của khối khí tác dụng lên thành bình sẽ A.giảm 4 lần. B. tăng 8 lần. C. tăng 16 lần. D. tăng 32 lần. Hướng dẫn *Lúc đầu: 2211 33 N pmv.mv V *Lúc sau: 22211143232 333 2 NN pmv.mv..m.vp VV Chọn D Câu 6. Người ta coi nhiệt độ là đại lượng đặc trưng cho động năng trung bình của chuyển động nhiệt của phân tử. Động năng trung bình của các phân tử cấu tạo nên vật càng lớn thì A. thể tích của vật càng bé. B. thể tích của vật càng lớn. C. nhiệt độ của vật càng thấp. D. nhiệt độ của vật càng cao. Câu 7. Nếu nhiệt độ của khí lí tưởng chứa trong bình tăng thì A. tốc độ của từng phân tử trong bình sẽ tăng lên. B. căn bậc hai của trung bình bình phương tốc độ chuyển động nhiệt của các phân tử trong hộp sẽ tăng lên.