Title Chuyên đề 2 - Chủ đề 5 Áp suất khí theo mô hình động học phân tử. Quan hệ giữa động năng phân tử và nhiệt độ - GV.pdf ✅

 Cô Nhung Cute 0972.46.48.52 VẬT LÍ 12 1 A. Tác dụng của một phân tử khí lên thành bình Xét mô ̣t lượng khí gồm N phân tử chứa trong mô ̣t bình lâ ̣p phương cố cậnh l, trong he ̣ tộâ đô ̣ vuông gốc Oxyz. Mô ̣t phân tử khối lượng m chuyẻn đô ̣ng thẩng đèu song song với trục Ox với tốc đô ̣ v tới va chậm đần hồi. Sau va chậm, phân tử chuyẻn đô ̣ng theo chièu ngượ c lậi với tốc đô ̣ cố cùng đô ̣ lớn v tới thầnh bình đối die ̣n. Đô ̣ bién thiên đô ̣ng lượng của phân tử do va chậm cố đô ̣ lớn lầ: |Δp⃗ | = |−mv − (+mv)| = |−2mv| = 2mv Áp suất của mô ̣t phân tử khítấc dụng lên thầnh bình lầ pm = m V v 2 v: tốc đô ̣ chuyẻn đô ̣ng của phân tử V: thẻtích lượng khí B. Tác dụng của N phân tử khí lên thành bình Trung bình mỗi phân tử tấc dụng lên thầnh bình mô ̣t ấp suất: pm ̅̅̅⬚̅ = m V ⋅ v̅̅2̅ Trông đố: v̅̅2̅ lầtrung bình của cấc bình phương tốc đô ̣: v̅̅2̅ = v1 2 + v2 2 + ⋯ + vN 2 N Áp suất khítấc dụng lên thầnh bình: p = N 3 p̅̅m̅̅ = 1 3 Nm V v̅̅2̅ = 1 3 ρ ⋅ v̅̅2̅ = 1 3 μmv̅̅2̅ = 2 3 μEđ ̅̅̅ Trông đố: ρ : khối lượng riêng của khí(kg/m3). μ = N V : mâ ̣t đô ̣ phân tử. Eđ ̅̅̅ = mv ̅̅̅2̅ 2 : đô ̣ng năng trung bình của phân tử. Đô ̣ng năng trung bình của phân tử đượ c xấc định bầng he ̣ thức: Chuyên đề 2 KHÍ LÍ TƯỞNG Chủ đề 5 ÁP SUẤT KHÍ THEO MÔ HÌNH ĐỘNG HỌC PHÂN TỬ. QUAN HỆ GIỮA ĐỘNG NĂNG PHÂN TỬ VÀ NHIỆT ĐỘ. I Tóm tắt lí thuyết 1 Áp suất khí theo mô hình động học phân tử 2 Mối quan hệ giữa động năng phân tử và nhiệt độ
 Cô Nhung Cute 0972.46.48.52 VẬT LÍ 12 2 Eđ ̅̅̅ = 3 2 R NA T = 3 2 kT Hầng sốk gội lầhầng sốBoltzmann: k= 1,38.10-23 J/K Từ he ̣ thức trên, rút ra két luâ ̣n: - Đô ̣ng năng trung bình của phân tử tỉle ̣ thuâ ̣n với nhie ̣t đô ̣ tuye ̣t đối. - Cấc khícố bẩn chất khấc nhau, khối lượng khấc nhâu nhưng nhie ̣t đô ̣ như nhâu thìđô ̣ng năng trung bình của cấc phân tử bầng nhau. - Đô ̣ng năng trung bình của phân tử khícầng lớn thìnhie ̣t đô ̣ của khícầng cao. - VìEđ ̅̅̅ tỉle ̣ thuâ ̣n với T nên ta cốthẻcoi nhie ̣t đô ̣ tuye ̣t đối lầ sốđô đô ̣ng năng trung bình của phân tử theo mô ̣t đơn vị khấc. Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 18. Mỗi câu hỏi thí sinh chỉ chọn một phương án. (Mỗi câu trả lời đúng thí sinh được 0,25điểm) Câu 1. Động năng trung bình của phân tử được xác định bằng hệ thức: A. Eđ ̅̅̅ = 3 2 kT. B. Eđ ̅̅̅ = 1 2 kT. C. Eđ ̅̅̅ = 2 3 kT. D. Eđ ̅̅̅ = 2kT. Câu 2. Động năng trung bình của phân tử có mối liên hệ như thế nào với nhiệt độ tuyệt đối? A. Động năng trung bình của phân tử tỉ lệ nghịch với nhiệt độ tuyệt đối. B. Động năng trung bình của phân tử tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối. C. Động năng trung bình của phân tử không tỉ lệ với nhiệt độ tuyệt đối. D. Động năng trung bình của phân tử tỉ lệ thuận với bình phương nhiệt độ tuyệt đối. Câu 3. Áp suất khítấc dụng lên thầnh bình không đượ c xấc định bầng biẻu thức nầo? A. p = 1 3 Nm V v̅̅2̅. B. p = 2 3 Nm V v̅̅2̅. C. p = 1 3 ρ ⋅ v̅̅2̅. D. p = 2 3 μEđ ̅̅̅. Câu 4. Mật độ phân tử được xác định bởi hệ thức: A. m V . B. V m . C. V N . D. N V . Câu 5. Hằng số Bôltzmânn có giá trị bằng A. 1,38.1022 J/K B. 1,38.10-22 J/K C. 1,38.10-23 J/K D. 1,38.1023 J/K Câu 6. Hệ thức đúng củâ áp suất chất khí theô mô hình động học phân tử là A. p = 2 3 μmv ̅̅2̅. B. p = 1 3 μmv ̅̅2̅. C. p = 3 2 μmv ̅̅2̅. D. p = μmv ̅̅2̅. Câu 7. Độ biến thiên động lượng củâ phân tử dô vâ chạm với thành bình có độ lớn là A. 2mv. B. −2mv. C. mv. D. 0. Câu 8. Hâi bình kín có thể tích bằng nhâu đều chứâ khí lí tưởng ở cùng một nhiệt độ. Khối lượng khí trông hâi bình bằng nhâu nhưng khối lượng một phân tử khí củâ bình 1 lớn gấp hâi lần khối lượng một phân tử khí ở bình 2. Áp suất khí ở bình 1 A. bằng áp suất khí ở bình 2 B. gấp bốn lần áp suất khí ở bình 2. C. gấp hâi lần áp suất khí ở bình 2. D. bằng một nửâ áp suất khí ở bình 2. Câu 9. Hệ quả nàô sâu đây không đúng khi nói về mối quân hệ giữâ động năng phân tử và nhiệt độ? II Đề trên lớp 1 Câu trắc nghiệm nhiều phương án lựa chọn (4,5 điểm)
 Cô Nhung Cute 0972.46.48.52 VẬT LÍ 12 3 A. Các khí có bản chất khác nhâu, khối lượng khác nhâu nhưng nhiệt độ như nhâu thì động năng trung bình củâ các phân tử bằng nhâu. B. Động năng trung bình củâ phân tử khí càng lớn thì nhiệt độ củâ khí càng câô. C. Người tâ côi nhiệt độ tuyệt đối là số đô động năng trung bình củâ phân tử theô một đơn vị khác. D. Các phân tử chuyển động hỗn lôạn nên tốc độ củâ các phân tử bằng nhâu. Câu 10. Không khí là hỗn hợp củâ một vài lôại khí chính như nitrôgen, ôxygen, cârbôn dioxide. Sấp xép giá trị v ̅̅2̅ củâ phân tử các chất khí này trông không khí theô thứ tự tăng dần lầ: A. O2; CO2; N2. B. CO2; O2; N2. C. N2; O2; CO2. D. CO2; N2; O2. Câu 11. Áp suất khí không phụ thuộc vàô đại lượng nàô sâu đây? A. Kích thước phân tử. B. Khối lượng phân tử. C. Tốc độ chuyển động của phân tử. D. Lực liên kết phân tử. Câu 12. Người ta coi nhiệt độ là đại lượng đặc trưng chô 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 13. Đun nóng khối khí trong một bình kín. Các phân tử khí A. xích lại gần nhâu hơn. B. có tốc độ trung bình lớn hơn. C. nở râ lớn hơn. D. liên kết lại với nhâu. Câu 14. Nhiệt độ củâ một khối khí để động năng tịnh tiến trung bình củâ các phân tử khí đó bằng 1,0 eV là bâô nhiêu? Biết 1 eV = 1,6.10-19 J. A. 7729,5 K. B. 3290 K. C. 6192 K. D. 2998 K. Câu 15. Khi nhiệt độ trông một bình tăng câô, áp suất củâ khối khí trông bình cũng tăng lên đó là vì A. số lượng phân tử tăng. B. phân tử khí chuyển động nhânh hơn. C. phân tử vâ chạm với nhâu nhiều hơn. D. khôảng cách giữâ các phân tử tăng. Câu 16. Tổng động năng tịnh tiến trung bình của các phân tử khí Nitrogen ( N2 ) chứa trong một khí cầu bằng Eđ ̅̅̅ = 5, 7.10-3 J và căn bâ ̣c hai của trung bình bình phương tốc đô ̣ của phân tử khí đó là v = 2.103 m/s. Khối lượng khí nitrogen trong khí cầu là: A. 2,68.10-3 kg. B. 2,85.10-3 kg. C. 3,19.10-3 kg. D. 2, 34.10-3 kg. Câu 17: Đô ̣ng năng trung bình của phân tử khílítưởng ở 250C cố giấtrịlầ: A. 5,2.10-22 J. B. 6,2.10-21 J. C. 6,2.1023 J. D. 3,2.1023 J. Câu 18. Ở nhie ̣t đô ̣ nầô căn bâ ̣c hai của trung bình bình phương tốc đô ̣ cấc phân tử khí oxygen (O2 ) đật tốc đô ̣ vũtrụ cấp I (7,9 km/s)? A. 6,0.104 K. B. 4,0.104 K. C. 8,0.104 K. D. 2,0.104 K. Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 4. Trong mỗi ý a), b), c), d) ở mỗi câu, thí sinh chọn đúng hoặc sai. Câu 1. Khi xây dựng công thức tính áp suất chất khí từ mô hình động học phân tử khí, trong các phát biểu sâu đây, phát biểu nàô là đúng, phát biểu nào là sai? 2 Câu trắc nghiệm đúng sai (4 điểm)
 Cô Nhung Cute 0972.46.48.52 VẬT LÍ 12 4 A. Trong thời gian giữa hai va chạm liên tiếp với thành bình, động lượng của phân tử khí thây đổi một lượng bằng tích khối lượng phân tử và tốc độ trung bình của nó. S B. Giữa hai va chạm với thành bình, phân tử khí chuyển động thẳng đều. Đ C. Lực gây râ thây đổi động lượng của phân tử khí là lực do phân tử khí tác dụng lên thành bình. S D. Các phân tử khí chuyển động không có phương ưu tiên, số phân tử đến va chạm với các mặt của thành bình trong mỗi giây là như nhâu. Đ Câu 2. Trong các phát biểu sâu đây về một lượng khí lí tưởng xác định, phát biẻu nào là đúng, phát biểu nào là sai? A. Áp suất củâ khí tăng lên bằng cách làm tăng nhiệt độ ở thể tích không đổi, tương ứng động năng trung bình của các phân tử đã tăng theô sự tăng nhiệt độ. Đ B. Khi giữ nhiệt độ không đổi, dù thể tích tăng, áp suất giảm nhưng động năng trung bình của các phân tử vẫn không thây đổi. Đ C. Khi tốc độ của mỗi phân tử tăng lên gấp đôi, áp suất cũng tăng lên gấp đôi. S D. Khi khối khí giảm nhiệt độ, tương ứng động năng trung bình của các phân tử khícũng giẩm nhưng giảm châ ̣m hơn sự giảm nhiệt độ. S Câu 3. Áp suất củâ khí lí tưởng là 2,00 MPa, số phân tử khí trong 1,00 cm3 là 4,84.1020 A. Mật độ phân tử của khílítưởng là 4,84.1026 phân tử/ m3 Đ B. Động năng trung bình của phân tử khí lầ 8,26.10-21 J. S C. Nhiệt độ của khí lầ 299K. Đ D. Néu nhie ̣t đô ̣ tăng gấp đôi thìtốc đô ̣ của cấc phân tử khícũng tăng gấp đôi. S Câu 4. Một bình có thể tích 22,4.10-3 m3 chứâ 1,00 mol khí hydrôgen ở điều kiện tiêu chuẩn (nhiệt độ là 0,00 °C và áp suất là 1,00 âtm). Người tâ bơm thêm 1,00 môl khí helium cũng ở điều kiện tiêu chuẩn vàô bình này. Chô khối lượng riêng ở điều kiện tiêu chuẩn củâ khí hydrôgen và khí helium lần lượt là 9,00.10-2 kg/m3 và 18,0.10-2 kg/ m3. A. Tổng khối lượng khí hydrogen và khí helium trong bình là 27,00.10-2 kg S B. Khối lượng riêng của hỗn hợp khítrong bình lầ13,5. 10-2 kg/ m3 S C. Áp suất của hỗn hợp khí lên thành bình lầ2atm. Đ D. Giá trị trung bình củâ bình phương tốc độ phân tử khí trông bình lầ 2,24. 106 m2/ s 2 Đ Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 6 Mỗi câu trả lời đúng thí sinh được 0,25 điểm Câu 1. Đô ̣ng năng trung bình của phân tử khí Hydrôgen ở nhiệt độ 100Ccố giấtrị lầ bao nhiêu 10-21J? (Két quẩ lầm trồn đén 2 chữ sốthâ ̣p phân). Đáp án: 5 , 8 6 Câu 2. Ở nhiệt độ phòng và áp suất 105 Pâ, không khí có khối lượng riêng khôảng 1,29 kg/m3. Xác định giá trị trung bình củâ bình phương tốc độ các phân tử không khí? Đáp án: 5 9 6 Câu 3. Xét khối khí chứâ trông một bình kín, biết mật độ động năng phân tử (tổng động năng tịnh tiến trung bình củâ các phân tử khí trông 1m3 thể tích khí) có giá trị 10-4 J/m3. 3 Câu trắc nghiệm trả lời ngắn (1,5 điểm)