Tiêu đề DA Chủ Đề 6 - Áp Suất Và Động Năng Phân Tử Khí Mới.pdf ✅

TRANG 1 CHƯƠNG CHƯƠNG 1: V 2: KHÍ LÍ TƯ ẬT LÍ NHI ỞNGỆT ❖❖❖❖❖❖ CHCHỦỦĐĐỀỀ51 ÁP SUẤT KHÍ - Theo mô hình động học phân tử chất khí, các phân tử khí va chạm với thành bình, truyền động lượng cho thành bình và bị bật ngược trở lại - Mỗi phân tử khí va chạm vào thành bình gây ra một áp suất lên thành bình: i i F p S = (Với Fi là độ lớn lực do một phân tử khí tác dụng vuông góc lên diện tích S của thành bình) - Xét một phân tử khí có khối lượng m chuyển động với vận tốc v theo phương Ox đập vuông góc vào thành bình và bị bật ngược trở lại với cùng độ lớn vận tốc. - Độ biến thiên động lượng của vật bằng xung lượng của lực tác dụng lên vật trong khoảng thời gian va chạm: F. t p m.(v' v)  =  = − - Chiếu lên trục Ox: F. t m.( v v) 2mv  = − − = − - Độ lớn lực do một phân tử tác dụng lên thành bình: i 2mv F t =  - Tổng số phân tử khí có trong hình lập phương có diện tích mặt bên là S và chiều dài mỗi cạnh L v. t =  : N .S.v. t =   (với  là mật độ phân tử khí) - Do các phân tử khí chuyển động nhiệt hỗn loạn, không có phương ưu tiên nên số lượng các phân tử khí đập vào mỗi mặt của hình lập phương là như nhau và bằng: N 6 - Độ lớn lực do phân tử khí tác dụng lên diện tích S của thành bình: 2 i N .S.v. t 2mv 1 F .F . . .m.v .S 6 6 t 3   = = =   - Áp suất tác dụng lên thành bình: F 1 2 p . .m.v S 3 = =  - Trong thực tế, các phân tử chuyển động với tốc độ khác nhau, do đó 2 v ở đây chính là trung bình của bình phương tốc độ chuyển động nhiệt của các phân tử 2 2 2 2 2 1 2 3 N v v v ... v v N + + + + = CHỦ ĐỀ 6: ÁP SUẤT VÀ ĐỘNG NĂNG PHÂN TỬ KHÍ CHƯƠNG 2 VẬT LÝ 12 DẠNG 1 MỐI QUAN HỆ GIỮA ÁP SUẤT VÀ ĐỘNG NĂNG
TRANG 2 CHƯƠNG CHƯƠNG 1: V 2: KHÍ LÍ TƯ ẬT LÍ NHI ỞNGỆT ❖❖❖❖❖❖ CHCHỦỦĐĐỀỀ51 - Vậy ta có áp suất tác dụng lên thành bình: 1 2 p . .m.v 3 =  ĐỘNG NĂNG - Gọi động năng trung bình của mỗi phân tử khí là: 2 ñ 1 W m.v 2 = - Mối quan hệ giữa áp suất và động năng: ñ 2 p . .W 3 =  - Như vậy, áp suất của chất khí tỉ lệ với động năng trung bình của mỗi phân tử. - Kết hợp phương trình trạng thái của khí lí tưởng và số Avogadro (NA): + Tổng số phân tử khí: N .V =  + Số mol chất khí là: A A N .V n N N  = = + Phương trình khí lí tưởng: ñ A A A .V 2 pV nR.T .R.T p .R.T . .W .R.T N N 3 N    = = → = →  = - Động năng trung bình của mỗi phân tử khí: ñ A 3 R W . .T 2 N = - Ta đặt: 23 A R k 1,38.10 J / K N − = = gọi là hằng số Boltzmann - Liên hệ giữa động năng trung bình của phân tử và nhiệt độ: ñ 3 W .k.T 2 = + Động năng trung bình của các phân tử tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối. + Các khí có bản chất khác nhau, khối lượng khác nhau nhưng nhiệt độ như nhau thì động năng trung bình của các phân tử là bằng nhau. + Động năng trung bình của phân tử khí càng lớn thì nhiệt độ khí càng cao. - Tốc độ căn quân phương của phân tử: A A R k 2 N C C M m N 3kT 3RT v v v m M = = = = ⎯⎯⎯→ = Nội năng khí lí tưởng đơn nguyên tử - Khí đơn nguyên tử như là khí He, khí lưỡng nguyên tử như là O2 (gồm 2 nguyên tử O), khí đa nguyên tử như là CH4 (gồm nhiều nguyên tử) - Khí lí tưởng bỏ qua thế năng tương tác nên nội năng bằng tổng động năng của các phân tử khí. - Với khí lí tưởng đơn nguyên tử thì chỉ gồm động năng tịnh tiến (không có động năng quay) nên: R kNA d A 3 3 U NW nN . kT U nRT 2 2 = = = ⎯⎯⎯→ =

TRANG 4 CHƯƠNG CHƯƠNG 1: V 2: KHÍ LÍ TƯ ẬT LÍ NHI ỞNGỆT ❖❖❖❖❖❖ CHCHỦỦĐĐỀỀ51 400 23 24 p .k.T 200. .1,38.10 .462,1 4,2.10 3 − + =   =    = + N 24 24 N .V 4,2.10 .1 4.10 V  =  =  =  Câu 8: Tìm động năng trung bình của chuyển động nhiệt của các phân tử khí lý tưởng có một nguyên tử ở nhiệt độ 27°C. A. 3, 3.10−22 J B. 1, 1.10−21 J C. 2, 76.10−21 J D. 6,2. 10−21 J  Hướng dẫn: Chọn D _ 23 21 d 3 3 W .k.T .1,4.10 .300 6,2.10 (J) 2 2 − − = = = Câu 9: Căn bậc hai của trung bình bình phương tốc độ phân tử 2 v nitrogen ở 0 0C là A. 243 m/s. B. 285 m/s C. 493 m/s D. 81 m/s  Hướng dẫn: Chọn C c 3 3.R.T 3.8,31.273 v 493(m / s) M 28.10− = = = Câu 10: Một khối khí ở nhiệt độ 270C có áp suất p=3.10-9 N/m2 . Hằng số Boltzamann k=1,38.10-23 J/K. Số lượng phân tử trên mỗi cm3 của khối khí khoảng A. 1010 . B. 105 . C. 108 . D. 1011 .  Hướng dẫn: Chọn B + p .k.T =  9 11 23 p 3.10 7.10 k.T 1,38.10 .300 −   = = = − Câu 11: Biết khối lượng mol của không khí là 29 g/mol. Vận tốc căn quân phương của các phân tử không khí ở nhiệt độ 17∘C là: A. 15,6 m/s. B. 500 m/s. C. 243 m/s. D. 2,5 km/s.  Hướng dẫn: Chọn B c 3 3.R.T 3.8,31.290 v 500(m / s) M 29.10− = = = Câu 12: Tổng động năng trung bình của 1 kg khí hêli ở nhiệt độ 1000 K là A. 5MJ. B. 5 kJ. C. 3 MJ. D. 3 kJ.  Hướng dẫn: Chọn C +Động năng trung bình của mỗi phân tử là: _ 23 20 d 3 3 W .k.T .1,38.10 .1000 2,07.10 (J) 2 2 − − = = = +Tổng động năng của 1kg hêli là: _ _ 20 23 6 d d phan tu 1000 W W .n 2,07.10 . .6,023.10 3.10 (J) 4 −  = = 