01 thuyet dong hoc phan tu chat khi

1 CH NG M U: THUY T NG H C PHÂN T nh lu t Boyle – Marriote (cho trình đ ng nhi t, T = const) pV  const; p1 V1  p V2 nh lu t Gay – Lussac (cho trình đ ng áp, p = const) V V V  const;  T T1 T2 nh lu t Charles (cho trình đ ng tích, V = const) p p p  const;  T T1 T2 CH T KHÍ Ph ng trình tr ng thái khí lý t ng - Ph ng trình Mendeleev – Clapayron (cho mol khí): pV  RT m - Ph ng trình tr ng thái khí lý t ng: pV  RT , đó:  p, V, T, m,  : áp su t, th tích, nhi t đ t đ i, kh i l ng, kh i l ng mol  J  R  8,31  : H ng s khí lý t ng  mol.K  m m RT RT p - Kh i l ng riêng c a kh i khí: pV  RT  p  p  V  RT   Ph ng trình c b n c a thuy t đ ng h c phân t - Ph ng trình c b n c a thuy t đ ng h c phân t : p  n W , đó: n0 m t đ phân t khí; W đ ng n ng t nh ti n trung bình c a phân t J - i v i mol khí lý t ng: W  kT , k  1,38.10 23   - h ng s Boltzmann k N i n ng khí lý t ng - nh lu t phân b đ u n ng l ng theo b c t do: ng n ng trung bình c a phân t đ c phân b đ u cho b c t c a phân t có giá tr b ng:   ikT i  RT 2 mi RT ng khí b t k : U   - N i n ng c a m t mol khí: U  N A - N i n ng c a m t l Các đ nh lu t phân b phân t - Phân b theo v n t c (phân b Maxwell) kT + v n t c xác su t c c đ i: v xs  + v n t c trung bình: v  + v n t c c n quân ph 2kT 2RT   m0 8kT 8RT  m0  ng (v n t c trung bình toàn ph ng): vc  3kT 3RT   m0   mgh  - Công th c khí áp: p h  p exp    kT    mgh  - Phân b h t theo đ cao: n  n exp    kT    Wt  - Phân b theo th n ng: n  n exp    kT  Các t p c n gi i: 0.1; 0.2; 0.3; 0.4; 0.5; 0.6 Bài 0.1 Có 40g khí Oxy chi m th tích lít, áp su t 10 at a) Tính nhi t đ c a kh i khí; b) Cho kh i khí giãn n đ ng áp đ n th tích lít H i nhi t đ c a kh i khí sau giãn n ? Tóm t t: m  40g  4.102  kg   O V   lit   3.10 3  m3  p  10at  9,81.105  Pa  a)T  ? b)V   lit   4.103 m T  ? Bài gi i: m pV 9,81.105.3.103.32 a) Ph ng trình tr ng thái khí lý t ng: pV  RT  T    283K  100 C mR 40.8,31  b) i v i trình đ ng áp (đ nh lu t Gay – Lussac): V V V   T  T  283  377K  1040 C T T V Bài 0.2 Có 10g khí hidro áp su t 8,2 at đ ng m t bình có th tích 20 lít a) Tính nhi t đ c a kh i khí; b) H nóng đ ng tích kh i khí đ n áp su t c a b ng at Tính nhi t đ c a kh i khí sau h nóng Tóm t t: m  10g  102  kg   H p  8, 2at  8, 2.9,81.104  0,8.106  Pa  V  20  lit   2.10 2 m3 a)T  ? b)p  9at  9.9,81.104  0,883.106  Pa  T  ? Bài gi i: m pV 0,8.106.2.102.2 a) Ph ng trình tr ng thái khí lý t ng: pV  RT  T    387K  1140 C mR 10.8,31  p p p b) Quá trình đ ng tích:   T  T  387  425K  1520 C T T p 8, 2 Bài 0.3 Có 10kg khí đ ng m t bình, áp su t 107 N/m2 Ng i ta l y bình m t l ng khí cho t i áp su t c a khí l i bình b ng 2,5.106 N/m2 Coi nhi t đ c a kh i khí không đ i Tìm l ng khí l y Tóm t t: m  10kg p  107  N / m  ; p  2,5.10  Pa  T  const; m  ? Bài gi i: Ph ng trình tr ng thái khí lý t ng cho tr ng thái tr c sau: m m p p p  p p  p p  p pV  RT; pV  RT      m  m m m m  m p   m 107  2,5.106   p  p Thay s vào ta có: m  m  10  7,5  kg  p 107 Bài 0.4 Có 12g khí chi m th tích lít nhi t đ 70C Sau h nóng đ ng áp, kh i l b ng 6.10-4 (g/cm3) Tìm nhi t đ c a kh i khí sau h nóng Tóm t t: m  12g  12.103  kg  V   lit   4.10 3  m3  ; T  C  280K p  const;   6.10 4 g / cm  0,  kg / m  T  ? Bài gi i: m p mT Ph ng trình tr ng thái khí lý t ng tr c h nóng: pV  RT   1 R V  m pV p Ph ng trình tr ng thái khí lý t ng sau khí h nóng: pV  RT  T    2  mR R Thay (1) vào (2): T  ng riêng c a p mT 12.103.280    1400K R V 4.103.0, Bài 0.5 Có 10g khí Ôxy 100C, áp su t at Sau h nóng đ ng áp, kh i khí chi m th tích 10 lít Tìm: a) Th tích kh i khí tr c giãn n ; b) Nhi t đ kh i khí sau giãn n ; c) Kh i l ng riêng c a kh i khí tr c giãn n ; d) Kh i l ng riêng c a kh i khí sau giãn n Tóm t t: m  10g  102 kg T  100 C  283K; p  3at  29, 43.104 Pa  const V  10  lit   102  m3  a)V  ? b)T  ? c)  ? d)  ? Bài gi i: m mRT 10.8,31.283 a) Ph ng trình tr ng thái khí lý t ng: pV  RT  V    2,5.103 m3  2,5  lit  32.29, 43.10  p b) i v i trình đ ng áp, áp d ng đ nh lu t Gay – Lussac: V V V 10   T  T  283  1132K T T V 2,5 c) pV  d)   m m p 29, 43.104.32.103 m  2 RT        kg / m3  ho c      kg / m3  V RT 8,31.283 V 2,5.103  m 102   1 kg / m  V 102 Bài 0.6 M t bình ch a m t ch t khí nén nhi t đ 270C áp su t 40 at Tìm áp su t c a khí có m t n a kh i l ng khí thoát nhi t đ h xu ng t i 120C Tóm t t: T  27 C  300K; p  40at m  m; t   120 C  T  285K; p  ? Bài gi i: Ph ng trình tr ng thái khí lý t ng: m m p mT mT 285 pV  RT; pV  RT    p  p  40  19at p mT mT 300  