Bài 12 Áp suất khí theo mô hình động học phân tử. Quan hệ giữa động năng phân tử và nhiệt độ

Câu 1

(Bài 12.1 trang 36 SBT Vật lí 12) Công thức nào sau đây không biểu diễn mối quan hệ giữa áp suất chất khí tác dụng lên thành bình và động năng trung bình của các phân tử khí?

A

p = \frac{2}{3} \frac{N}{V} \bar{m v^{2}}

.

B

p = \frac{2}{3} \frac{N}{V} {\bar{E}}_{d}

.

C

p = \frac{1}{3} \frac{N}{V} \bar{m v^{2}}

.

D

p V = \frac{2}{3} N {\bar{E}}_{d}

.

Câu 2

(Bài 12.2 trang 37 SBT Vật lí 12) Từ các công thức tính áp suất chất khí trong Bài 12 SGK Vật lí 12 có thể nói áp suất chất khí là một đại lượng thống kê vì:

ATất cả các lí do: công thức chỉ áp dụng được cho một tập hợp vô cùng lớn các phân tử khí; áp suất phụ thuộc vào động năng trung bình của các phân tử khí; áp suất chất khí không phụ thuộc vào tốc độ của từng phân tử.

BCông thức chỉ áp dụng được cho một tập hợp vô cùng lớn các phân tử khí.

CCông thức cho thấy áp suất phụ thuộc vào động năng trung bình của các phân tử khí.

DCông thức cho thấy áp suất chất khí không phụ thuộc vào tốc độ của từng phân tử.

Câu 3

(Bài 12.3 trang 37 SBT Vật lí 12) Phát biểu nào sau đây không phù hợp với bản chất của mối quan hệ giữa động năng trung bình của phân tử và nhiệt độ?

AĐộng năng trung bình của các phân tử khí càng lớn thì nhiệt độ khí càng thấp.

BĐộng năng trung bình của các phân tử khí tỉ lệ thuận với nhiệt độ.

CNhiệt độ của khí càng cao thì động năng trung bình của các phân tử khí càng lớn.

DNhiệt độ của khí tỉ lệ với động năng trung bình của các phân tử khí.

Câu 4

(Bài 12.4 trang 37 SBT Vật lí 12) Công thức nào sau đây vừa thể hiện mối quan hệ toán học vừa thể hiện mối quan hệ vật lí giữa đại lượng nhiệt độ tuyệt đối của chất khí và động năng trung bình của các phân tử khí?

A

T = \frac{2}{3 k} {\bar{E}}_{d}

.

B

{\bar{E}}_{d} = \frac{2}{3} k T

.

C

{\bar{E}}_{d} = \frac{2}{3} \frac{R}{N_{A}} T

.

DCả 3 công thức trên.

Câu 5

(Bài 12.5 trang 37 SBT Vật lí 12) Hãy cho biết mối liên hệ giữa động năng trung bình của chuyển động tịnh tiến của phân tử với nhiệt độ. Theo quan điểm của thuyết động học phân tử thì nhiệt độ là gì?

AĐộng năng trung bình của phân tử tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối theo công thức

{\bar{E}}_{d} = \frac{3}{2} k T

; về bản chất, nhiệt độ tuyệt đối có thể coi là số đo động năng trung bình của phân tử theo một đơn vị khác.

BĐộng năng trung bình của phân tử tỉ lệ nghịch với nhiệt độ tuyệt đối; nhiệt độ càng cao thì phân tử chuyển động càng chậm.

CĐộng năng trung bình của phân tử không phụ thuộc vào nhiệt độ; nhiệt độ chỉ phụ thuộc vào áp suất của khí.

DNhiệt độ là số đo khối lượng của từng phân tử khí, còn động năng trung bình phụ thuộc vào thể tích bình chứa.

Câu 6

(Bài 12.6 trang 37 SBT Vật lí 12) Ở nhiệt độ nào các phân tử khí helium có tốc độ trung bình bằng tốc độ trung bình của các phân tử hydrogen ở nhiệt độ 15 °C?

A576 K, tương ứng 303 °C.

B288 K, tương ứng 15 °C.

C144 K, tương ứng -129 °C.

D303 K, tương ứng 30 °C.

Câu 7

(Bài 12.7 trang 37 SBT Vật lí 12) Hãy chứng minh rằng ở điều kiện chuẩn về áp suất và nhiệt độ thì mật độ phân tử của mọi khí đều có giá trị 2,683.10²⁵/m³. Chọn phương án đúng.

AỞ điều kiện chuẩn p = 1,013.10⁵ Pa, T = 273 K. Từ

p V = n R T

và

N = n N_{A}

suy ra mật độ phân tử

η = \frac{N}{V} = \frac{p N_{A}}{R T} = \frac{1, 013.1 0^{5} . 6, 02.1 0^{23}}{8, 31.273} \approx 2, 68.1 0^{25}

phân tử/m³.

BỞ điều kiện chuẩn, mật độ phân tử bằng

η = \frac{R T}{p N_{A}}

nên có giá trị 2,68.10²⁵ phân tử/m³.

CỞ điều kiện chuẩn, mật độ phân tử phụ thuộc vào khối lượng mol của từng khí nên mỗi khí có một giá trị khác nhau.

DỞ điều kiện chuẩn, mật độ phân tử chỉ phụ thuộc vào thể tích bình chứa nên không thể tính từ phương trình trạng thái khí lí tưởng.

Câu 8

(Bài 12.8 trang 37 SBT Vật lí 12) Tính tốc độ toàn phương trung bình của không khí ở nhiệt độ 17 °C nếu coi không khí ở nhiệt độ này là một khí đồng nhất có khối lượng mol là 0,029 kg/mol.

A499 m/s.

B290 m/s.

C377 m/s.

D580 m/s.

Câu 9

(Bài 12.9 trang 37 SBT Vật lí 12) Không khí gồm các phân tử oxygen có khối lượng mol 32 g/mol và phân tử nitrogen 28 g/mol. Tính động năng trung bình tịnh tiến của phân tử không khí ở 20 °C. Từ đó suy ra tốc độ trung bình của mỗi loại phân tử.

AĐộng năng trung bình tịnh tiến là 6,1.10⁻²¹ J; tốc độ trung bình của phân tử oxygen khoảng 480 m/s và của phân tử nitrogen khoảng 510 m/s.

BĐộng năng trung bình tịnh tiến là 6,1.10⁻²³ J; tốc độ trung bình của phân tử oxygen khoảng 480 m/s và của phân tử nitrogen khoảng 510 m/s.

CĐộng năng trung bình tịnh tiến là 6,1.10⁻²¹ J; tốc độ trung bình của phân tử oxygen khoảng 510 m/s và của phân tử nitrogen khoảng 480 m/s.

DĐộng năng trung bình tịnh tiến là 6,1.10⁻¹⁹ J; tốc độ trung bình của phân tử oxygen khoảng 48 m/s và của phân tử nitrogen khoảng 51 m/s.