Nội dung text 4. ÁP SUẤT VÀ ĐỘNG NĂNG CỦA PHÂN TỬ KHÍ-23-06.docx
VẬT LÍ 12_CHƯƠNG II_KHÍ LÍ TƯỞNG 1 CHỦ ĐỀ: ÁP SUẤT VÀ ĐỘNG NĂNG CỦA PHÂN TỬ CHẤT KHÍ I. LÍ THUYẾT CĂN BẢN 1. Áp suất của chất khí *Mỗi phân tử khí va chạm vuông góc với thành bình tác dụng lên thành bình một lực có độ lớn: 2vvmv fmam tt *Mật độ phân tử khí trong một hình lập phương cạnh vt : NN N.S.vt VS.vt *Tổng hợp lực do 6 N phân tử khí tác dụng lên diện tích S của thành bình: 221 663 N.S.vtmv F.f.mvS t *Áp dụng tác dụng lên thành bình: 21 3 F pmv S *Trong thực tế các phân tử khí có các tốc độ khác nhau: 222 212nvv...v v N . Khi đó: 21 3pmv Kết luận: 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: 21 3pmv 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; là mật độ phân tử khí. 2. Động năng tịnh tiến trung bình của phân tử *Mật độ phân tử khí: AANn.NpNpVnRT VVRT *Từ công thức: 22112233 333322 dA ddd A WpNR pmvmW..WW.TkT mRTN Kết luận: Động năng tịnh tiến trung bình của phân tử khí tỉ lệ với nhiệt độ tuyệt đối của khí: 3 2dWkT ( 23 13810 A R k,. N J/K gọi là hằng số Boltzmann) 3. Nội năng của khí lí tưởng Giả sử n mol khí lí tưởng chúng ta xét là loại đơn nguyên tử. Vì nội năng của khí lí tưởng bằng tổng động năng tịnh tiến trung bình của các phân tử khí: 33 22 A AdA RN.k Un.N.Wn.N.kTUnRT Chú ý: Nội năng của một khối khí lí tưởng xác định chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ
VẬT LÍ 12_CHƯƠNG II_KHÍ LÍ TƯỞNG 2 II. BÀI TẬP MINH HỌA BÀI TẬP 1. Ở nhiệt độ phòng và áp suất 10 5 Pa, không khí có khối lượng riêng khoảng 1,29 kg/m 3 . Xác định giá trị trung bình của bình phương tốc độ các phân tử không khí. BÀI TẬP 2. Tính trung bình của bình phương tốc độ trong chuyển động nhiệt của phân tử khí helium có khối lượng mol là 4 g/mol ở nhiệt độ 320 K. Lấy số Avôgađrô 2360210 AN,. mol -1 . Coi các phân tử khí là giống nhau. II. BÀI TẬP NĂNG LỰC & CẤP ĐỘ TƯ DUY 1.Câu trắc nghiệm nhiều phương án lựa chọn Câu 1. 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 2. Tính áp suất mà các phân tử khí tác dụng lên thành bình nếu khối lượng của khí là 15,0 g, thể tích là 2000,l . Biết khối lượng mol của khí là 29,0 g/mol, động năng trung bình của phân tử khi là 2,43.10 -21 J. A. 1,50.10 5 Pa. B. 2,50.10 3 Pa. C. 2,50.10 5 Pa. D. 1,68.10 5 Pa. Câu 3. 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. C. khoảng cách giữa các phân từ trong hộp sẽ tăng lên. D. Kích thước của mỗi phân tử tăng lên. Câu 4. Hai bình kín có thể tích bằng nhau đều chứa khí lí tưởng ở cùng một nhiệt độ. Khối lượng khí trong hai bình bằng nhau nhưng khối lượng một phân tử khí của bình 1 lớn gấp hai 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 hai lần áp suất khí ở bình 2. D. bằng một nửa áp suất khí ở bình 2. Câu 5. Động năng trung bình của phân tử khí tưởng ở 25 0 C có giá trị là A.5,2.10 -22 J. B. 6,2.10 -21 J. C. 6,2.10 23 J. D.3,2.10 23 J. Câu 6. Căn bậc hai của trung bình bình phương tốc độ phân tử của một lượng khí lí tưởng là 2 vv . Nếu nhiệt độ của lượng khí tăng gấp đôi thì giá trị này là A. v . B. 2v . C. 2v . D. 2v . Câu 7. 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 8. 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