Tiêu đề Chủ đề 12 - ÁP SUẤT KHÍ THEO THUYẾT ĐỘNG HỌC PHÂN TỬ - HS.docx ✅

 Đối với khí lưỡng nguyên tử (H 2 , N 2 , O 2 , CO,…): 325.i Vì các phân tử khí này có dạng hình que, 2 nguyên tử ở 2 đầu nên chúng có năng lượng đáng kể khi tự quay quanh 2 trong 3 phương. Do đó chúng có thêm 2 bậc tự do quay. Hình 3 . Khí lưỡng nguyên tử có thể mang năng lượng khi quay quanh hai phương.  Đối với khí đa nguyên tử (CH 4 , H 2 S,…): 336.i Vì các phân tử khí này có dạng hình phức tạp, nên chúng có năng lượng đáng kể khi tự quay quanh cả 3 phương. Chúng có thêm 3 bậc tự do quay. Hình 1 . Minh họa bậc tự do và năng lượng chuyển động quay của các phân tử khí đơn nguyên tử, lưỡng nguyên tử, đa nguyên tử. Theo mô hình khí lý tưởng, các nguyên tử phải được xem là chất điểm, không có kích thước như hình vẽ. 4. Nội năng của khí lý tưởng Nội năng của khối khí lý tưởng bằng tổng động năng chuyển động nhiệt của các phân tử khí . 222d iii UNWNkTnRTpV Một khối khí lý tưởng xác định (n là hằng số) có độ biến thiên nội năng tỉ lệ với độ biến thiên nhiệt độ (). 22 ii UnRTpV

7 12 5 0 10 10 10.p p    Vậy áp suất trong buồng thấp hơn áp suất khí quyển 1 nghìn tỷ lần. Ví dụ 2: Các phân tử khí trong không khí ở trong phòng được bật điều hòa ở nhiệt độ 18 C có động năng tịnh tiến trung bình bằng bao nhiêu? A. 216,02410 J. B. 226,02410 J. C. 218,02410 J. D. 228,02410 J. Hướng dẫn giải Áp dụng công thức động năng tịnh tiến trung bình của phân tử theo nhiệt độ 2321 tt 33 1,3810(27318)6,02410 J. 22WkT Ví dụ 3: Một khối khí Helium xem là lý tưởng có nhiệt độ 22 C, tốc độ căn quân phương của các nguyên tử Helium là bao nhiêu? A. 1578 m/s. B. 1356 m/s. C. 1005 m/s. D. 897 m/s. Hướng dẫn giải Theo công thức động năng tịnh tiến trung bình: 22 cqp 133 . 22tt kT WmvkTvv m Ở đây ta cần có khối lượng của một nguyên tử Helium. Tuy nhiên, ta có thể biến đổi: cqp 33()33 .A A kNTkTRT vT m k MNMM  Vậy ta chỉ cần khối lượng mol của Helium 3410 kg/mol.M Nếu sử dụng 8,31 J/mol.K,R tất cả các đại lượng trong công thức phải được quy đổi sang hệ SI. Vậy cqp3 8,31(22273) 1356 m/s. 40 3 1v     DẠNG II. BÀI TẬP NGUYÊN LÝ I NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC CHO KHÍ LÝ TƯỞNG Ví dụ 1: Một lượng khí lý tưởng có thể tích 1 lít ở áp suất 510 Pa gồm Nitrogen và Oxygen có nội năng là bao nhiêu? A. 250 J. B. 125 J. C. 150 J. D. 500 J. Hướng dẫn giải Vì Nitrogen và Oxygen đều là các khí lưỡng nguyên tử nên bậc tự do 5.i Áp dụng công thức tính nội năng: 535 1010 J. 22250i UpV Ví dụ 2: Một khối khí lý tưởng đơn nguyên tử gồm 4 g Helium được cung cấp nhiệt trong bình kín. Nhiệt lượng cung cấp cho khí là 1200 J. Nhiệt độ của khí trong bình đã tăng bao nhiêu K? A. 95,0 K. B. 106,1 K. C. 105,4 K. D. 96,3 K. Hướng dẫn giải Vì Helium là khí đơn nguyên tử nên 3 . 2UnRT Do khí biến đổi trạng thái đẳng tích nên công sinh ra bằng không. Vì vậy .QU Số mol khí là 4 1 mol. 4 m n M