Tiêu đề Chủ đề 6 ÁP SUẤT PHÂN TỬ CHẤT KHÍ QUAN HỆ GIỮA ĐỘNG NĂNG PHÂN TỬ VÀ NHIỆT ĐỘ.docx ✅

Trang 1  Xét một lượng khí gồm N phân tử chứa trong một bình lập phương có cạnh 1, trong hệ toạ độ vuông góc Oxyz như hình dưới đây. Phân từ khi gây áp suất lên thành bình  Một phân tử khối lượng m chuyến động thẳng đều song song với trục Ox với tốc độ v từ thành bình EFOH tới va chạm đàn hồi và trực diện với thành bình ABCD. Sau khi va chạm, phân tử chuyển động theo chiều ngược lại với tốc độ có cũng độ lớn v tới thành bình đối diện.  Do độ lớn của vận tốc tức thời và tốc độ tức thời của một chuyển động có độ lớn bằng nhau nên động lượng của phân tử trước khi va chạm với thành bình có giá trị là mv, sau khi va chạm với thành bình có giá trị là mv.  Độ biến thiên động lượng của phân tử do và chạm với thành bình ABCD có độ lớn là Δpmvmv2mv2mv→  Ta có thể coi chuyển động của phần tử khí trước và sau khi va chạm với thành bình là chuyển động thẳng đều là vì: Khoảng thời gian va chạm rất ngắn: Khi va chạm với thành bình, phân tử khí chỉ tương tác với thành bình trong một khoảng thời gian rất ngắn, thường là nano giây hoặc pico giây. Trong khoảng thời gian này, lực tác dụng lên phân tử khí rất lớn, nhưng thời gian tác dụng quá ngắn nên không ảnh hưởng đáng kể đến vận tốc của phân tử. I TÁC DỤNG CỦA MỘT PHÂN TỬ KHÍ LÊN THÀNH BÌNH CHỦ ĐỀ 6 ÁP SUẤT KHÍ THEO MÔ HÌNH ĐỘNG HỌC PHÂN TỬ QUAN HỆ GIỮA ĐỘNG NĂNG PHÂN TỬ VÀ NHIỆT ĐỘ
Trang 2 Chuyển động của phân tử khí giữa hai lần va chạm là chuyển động thẳng đều: Sau khi va chạm với thành bình, phân tử khí sẽ tiếp tục chuyển động theo đường thẳng với vận tốc không đổi cho đến khi va chạm với thành bình tiếp theo hoặc với một phân tử khí khác.  Lực do thành bình ABCD tác dụng lên một phân tử khí và lực do một phân tử khí tác dụng lên thành bình ABCD.  Theo định luật III Newton, hai lực này có cùng độ lớn và ngược chiều nhau.  Lực do thành bình ABCD tác dụng lên một phân tử khí được gọi là lực phản xạ và có giá trị là 2 mv l  Lực do một phân tử khí tác dụng lên thành bình ABCD được gọi là áp suất và có giá trị là 2 mv l  Áp suất do một phân tử khí tác dụng lên thành bình ABCD được định là lực tác dụng lên một đơn vị diện tích.  Lực do một phân tử khí tác dụng lên thành bình ABCD là  mv F Δt  Diện tích bị tác dụng là diện tích một cạnh của hình vuông ABCD với 2Al  Do đó, áp suất do một phân tử khí tác dụng lên thành bình ABCD là m2 mv Fmvt p al2l    Mà A NNRT pVnRTRTV Np2 m RTm pmv pV  Trong đó v là tốc độ chuyển động của các phân tử. V là thể tích của lượng khí. p r là động lượng của khí. p là áp suất của một lượng khí. mp là áp suất của một phân tử khí.  Vì số phân tử N vô cùng lớn và các phân tử chuyển động hỗn loạn trong bình nên các hướng Ox, Oy và Oz là bình đẳng. Do đó, số phân tử chuyến động theo hướng Ox, từ mặt EFOH II TÁC DỤNG CỦA N PHÂN TỬ KHÍ LÊN THÀNH BÌNH

Trang 4 + 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 + Tốc độ căn quân phương là A A R k = N2 Mc m = N 3kT vv m3RT v m + 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. + Tốc độ trung bình là 8kT8RT v πmπM