Mật độ phân tử của không khí tại độ cao đó gần giá trị nào nhất sau đây?. Mật độ phân tử hêli trong hỗn hợp bằng bao nhiêuA. Xác định giá trị trung bình của bình phương tốc độ các phân t
Trang 1GROUP VẬT LÝ PHYSICS
DẠNG 11: ÁP SUẤT VÀ ĐỘNG NĂNG PHÂN TỬ KHÍ
Khối lượng 1 phân tử khí là
A
M m N
= với M là khối lượng mol và số Avogadro NA≈ 6,02.1023
Mật độ phân tử khí là N
V
= với N là số phân tử khí trong thể tích V
Khối lượng riêng của khí là D=m
Áp suất khí 1 2
3
p= Dv =kT với hằng số Boltzmann 1, 38.10 23 /
A
R
N
−
Động năng tịnh tiến trung bình của phân tử khí 1 2 3 3
d
p
Chú ý:
2 v1 v2 v N
v
N
+ + +
2 v1 v2 v N v1 v2 v N
A
R k N M C
m N
C
RT v
M
kT
m
=
=
Tốc độ trung bình là v 8kT 8RT
I Mật độ phân tử khí
Câu 1: Có 1 g khí hidro được đựng trong bình có thể tích 4l Mật độ phân tử của chất khí đó là:
A 7,5 1022 m−3 B 7,5 1025 m−3 C 7,5 1019 m−3 D 7,5 1023 m−3
Câu 2: Ở một độ cao so với mặt đất thì áp suất không khí vào khoảng 30,6 kPa, còn nhiệt độ là 230K
Mật độ phân tử của không khí tại độ cao đó gần giá trị nào nhất sau đây?
A 9,6.1024 phân tử/m3 B 5,8.1024 phân tử/m3 C 7,6.1024 phân tử/m3 D 7,2.1024 phân tử/m3
Câu 3: Một hỗn hợp khí hêli và argon ở áp suất p = 152.103(N/m2) và nhiệt độ T = 300K, khối lượng
riêng D = 2(kg/m3) Mật độ phân tử hêli trong hỗn hợp bằng bao nhiêu? (lấy đơn vị 1023phân tử/m3 và làm tròn đến hàng đơn vị) Biết He = 4, Ar = 40
II Áp suất khí và tốc độ căn quân phương
Câu 4: Ở nhiệt độ phòng và áp suất 105 Pa, không khí có khối lượng riêng khoảng 1,29 kg/m3 Xác
định giá trị trung bình của bình phương tốc độ các phân tử không khí (lấy đơn vị 104m2/s2 và làm tròn kết quả đến hàng đơn vị)
Câu 5: Khối lượng riêng của một chất khí bằng 6 10−2 kg/m3, vận tốc căn quân phương của chúng là
500 m/s Áp suất mà khí đó tác dụng lên thành bình là:
A 10 Pa B 104 Pa C 10 N/m2 D 5 103 Pa
Câu 6: Khối lượng riêng của một chất khí ở áp suất 300mmHg là 0,3 kg/m3 Vận tốc căn quân phương
của các phân tử khí khi đó gần bằng:
Câu 7: Số phân tử khí hydro chứa trong 1 m3 có áp suất 200mmHg và vận tốc căn quân phương
2400 m/s là:
A 4 1024 phân tử B 4 1021 phân tử C 1028 phân tử D 1025 phân tử
Câu 8: Khối lượng phân tử H2 là 3,3.10−24g Biết rằng trong 1s, có 1023 phân tử H2 với vận tốc
1000 m/s đập vào 1 cm2 thành bình theo phương nghiêng 30° với thành bình Áp suất khí lên thành bình bằng bao nhiêu N/m2 ?
III Động năng tịnh tiến trung bình
Câu 9: 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
Trang 2GROUP VẬT LÝ PHYSICS
Câu 10: Để động năng tịnh tiến trung bình của các phân tử khí bằng 1,0eV thì nhiệt độ của khối khí đó
bằng bao nhiêu K (làm tròn đến hàng đơn vị)? Lấy 1eV = 1,6 10−19 J
Câu 11: Một bình dung tích 7,5 lít chứa 24 g khí ôxi ở áp suất 2,5.105(N/m2) Tính động năng tịnh tiến
trung bình của các phân tử khí ôxi (lấy đơn vị 10−21J và làm tròn đến hàng đơn vị)
Câu 12: 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 đơn vị 106m2/s2 và làm tròn kết quả đến hàng đơn vị) Coi các phân tử khí là giống nhau
Câu 13: 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:
Câu 14: Xét khối khí chứa trong một bình kín, biết mật độ động năng phân tử (tổng động năng tịnh tiến
trung bình của các phân tử khí trong 1 m3 thể tích khí) có giá trị 10−4 J/m3 Tính áp suất của khí trong bình (lấy đơn vị 10−5Pa và làm tròn đến 2 chữ số sau dấu phẩy thập phân)
Câu 15: Một chất khí mà các phân tử có tốc độ trung bình là 1760(m/s) ở 0°C Tốc độ trung bình của
các phân tử khí này ở nhiệt độ 1000°C bằng bao nhiêu km/s (làm tròn đến 1 chữ số sau dấu phẩy thập phân)?
IV Nội năng khí lí tưởng đơn 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
2
3 2
A
R kN
U =NW =n N kT⎯⎯ →= ⎯ U = n R T
Chú ý: 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)
Câu 16: Tổng động năng trung bình của 1 kg khí hêli ở nhiệt độ 1000 K là:
Câu 17: Tìm áp suất của khối khí lý tưởng đơn nguyên tử trong 1 bình 2 lít, biết nội năng của khí là 300J
A 105 N/m2 B 104 N/m2 C 700 mmHg D 1 đáp số khác Câu 18: Người ta thực hiện công A = 124,65 J lên 2 mol khí lý tưởng đơn nguyên tử thì nhiệt độ của
khối khí tăng thêm bao nhiêu độ? Biết trong quá trình đó không có sự truyền nhiệt