Nội dung bài viết

    Xem thêm

    Lý thuyết Áp suất - động năng của phân tử khí - Vật lí 12 Chân trời sáng tạo

    Tóm tắt lý thuyết Vật lí lớp 12 Bài 8: Áp suất - động năng của phân tử khí hay, chi tiết sách Chân trời sáng tạo sẽ giúp học sinh nắm vững kiến thức trọng tâm, ôn luyện để học tốt Vật lí 12.

    1 1,455 07/08/2025
    Trang trước
    Chia sẻ
    Trang sau  

    Lý thuyết Vật lí 12 Bài 8: Áp suất - động năng của phân tử khí

    1. Áp suất của chất khí

    Ảnh hưởng của chuyển động các phân tử khí đến áp suất tác dụng lên thành bình

    Áp suất khí tác dụng lên thành bình càng lớn khi các phân tử khí chuyển động nhiệt càng nhanh, khối lượng và mật độ phân tử khí càng lớn.

    Biểu thức áp suất khối khí tác dụng lên thành bình

    Lý thuyết Vật Lí 12 Chân trời sáng tạo Bài 8: Áp suất - động năng của phân tử khí

    Biểu thức áp suất chất khí tác dụng lên thành bình: p=13μmv2¯

    Trong đó: μ là mật độ phân tử khí; m,v2¯ lần lượt là khối lượng và trung bình của bình phương tốc độ chuyển động nhiệt của các phân tử khí.

    2. Động năng phân tử

    Hằng số Boltzmann k là hằng số khí đặc trưng cho mối liên hệ giữa nhiệt độ và năng lượng. Giá trị của hằng số Boltzmann trong hệ SI bằng

    k=RNA≈1,38.1023 J/K

    Động năng tịnh tiến trung bình của phân tử khí tỉ lệ với nhiệt độ tuyệt đối của khí

    Wd=32kT

    Sơ đồ tư duy Áp suất - động năng của phân tử khí

    Lý thuyết Áp suất - động năng của phân tử khí - Vật lí 12 Chân trời sáng tạo (ảnh 1)

    Trắc nghiệm: Áp suất - động năng của phân tử khí

    PHẦN I. Câu trắc nghiệm nhiều phương án lựa chọn. Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 7. Mỗi câu hỏi thí sinh chỉ lựa chọn một phương án.

    Câu 1: Áp suất do các phân tử khí tác dụng lên thành bình chứa tỉ lệ nghịch với

    A. số phân tử khí trong một đơn vị thể tích.

    B. khối lượng của mỗi phân tử khí.

    C. khối lượng riêng của chất khí.

    D. thể tích bình chứa.

    Áp suất khí lí tưởng: p=13Nmv2¯V=13ρv2¯. Chọn D.

    Câu 2: Công thức nào sau đây là công thức tính áp suất chất khí theo mô hình động học phân tử chất khí?

    A. p=13Nmv2¯.

    B. pV=13μmv2¯.

    C. p=13Nmv2¯V.

    D. p=13ρv2¯V.

    Trong đó: p là áp suất chất khí, V là thể tích khí, N là số phân tử khí, m là khối lượng phân tử khí, p là khối lượng riêng của chất khí, v2¯ là giá trị trung bình của bình phương tốc độ phân tử khí.

    Áp suất khí lí tưởng: p=13Nmv2¯V=13ρv2¯. Chọn C.

    Câu 3: Trong hệ SI, hằng số Boltzmann có giá trị

    A. k=RNA=8,31 J⋅mol−1⋅K−16,02⋅1023 mol−1=1,38⋅10−23 J/K

    B. k=NAR=8,31 J⋅mol−1⋅K−16,02⋅1023 mol−1=1,38 J−1⋅K

    C. k=NAR=6,02⋅1023 mol−18,31 J⋅mol−1⋅K−1=0,72⋅1023 J−1⋅K

    D. không tính được nếu không biết cấu tạo của phân tử khí.

    Chọn A

    Câu 4: Động năng tịnh tiến trung bình của phân tử khí lí tưởng ở 25 °C có giá trị

    A. 5,2.10-22 J.

    B. 6,2.10-21 J.

    C. 6,2.1023 J.

    D. 3,2.1025 J.

    Wd¯=32kT=32.1,38.10−23.25+273 = 6,2.10-21 J. Chọn B.

    Câu 5: Chọn câu sai? Sở dĩ chất khí gây áp suất lên thành bình là vì

    A. Các phân tử khí trong thành bình chuyển động hoàn toàn có trật tự.

    B. Khi va chạm tới thành bình các phân tử khí bị phản xạ và truyền động lượng cho thành bình.

    C. Mỗi phân tử khí tác dụng lên thành bình một lực rất nhỏ, nhưng vô số phân tử khí cùng tác dụng lên thành bình sẽ gây ra một lực tác dụng đáng kể.

    D. Lực do chất khí va chạm với thành bình tạo ra áp suất chất khí lên thành bình.

    Chất khí gây áp suất lên thành bình là vì:

    - Khi va chạm tới thành bình các phân tử khí bị phản xạ và truyền động lượng cho thành bình.

    - Mỗi phân tử khí tác dụng lên thành bình một lực rất nhỏ, nhưng vô số phân tử khí cùng tác dụng lên thành bình sẽ gây ra một lực tác dụng đáng kể.

    - Lực do chất khí va chạm với thành bình tạo ra áp suất chất khí lên thành bình.

    Chọn A.

    Câu 6: 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.

    Từ phương trình khí lý tưởng pV=nRT=mMRT (giả thiết M1 = 2M2 => n2 = 2n1)

    - Vì áp suất p tỷ lệ thuận với số mol n khi thể tích V và nhiệt độ T được giữ không đổi (dựa trên phương trình pV= nRT), ta có thể thấy rằng áp suất không phụ thuộc vào khối lượng mol của từng khí riêng lẽ mà chỉ phụ thuộc vào tổng khối lượng khí và thể tích bình chứa.

    - Vì khối lượng tổng cùng khí trong cả hai bình là như nhau và cả hai bình đều có thể tích và nhiệt độ như nhau, áp suất trong cả hai bình sẽ bằng nhau dù khối lượng mol của khí là khác nhau. Chọn A.

    Câu 7: Động năng trung bình của phân tử khí lí tưởng ở 25°C có giá trị là

    A. 5,2.10-22 J.

    B. 6,2.10-21 J.

    C. 6,2.1023 J.

    D. 3,2.1023 J.

    Áp dụng công thức Wd=32kT.

    Thay các giá trị k = 1,38.10-23 J/K, T = 298K,

    ta được: Wđ = 6,2.10-21 J.

    Chọn B

    PHẦN II. Câu trắc nghiệm đúng sai. Trong mỗi ý a), b), c), d) ở mỗi câu, thí sinh chọn đúng hoặc sai

    Câu hỏi: Trong các phát biểu sau đây, phát biểu nào đúng, phát biểu nào sai?

    a) Bình chứa khí càng lớn thì áp suất khí trong bình càng lớn.

    b) Phân tử khí có khối lượng càng lớn thì gây ra áp suất càng lớn khi va chạm với thành bình.

    c) Phân tử khí chuyển động càng chậm thì va chạm với thành bình càng nhiều lần.

    d) Từ công thức tính áp suất chất khí có thể suy ra hệ thức của định luật Boyle.

    Áp suất khí lí tưởng: p=13Nmv2¯V=13ρv2¯

    a) Sai. Áp suất khi tỉ lệ nghịch với thể tích bình chứa nó.

    b) Đúng.

    c) Sai. Số va chạm càng nhiều khi phân tử khí chuyển động càng nhanh.

    d) Đúng. Vì áp suất khi tỉ lệ nghịch với thể tích bình chứa nó.

    Đáp án: a) Sai; b) Đúng; c) Sai; d) Đúng.

    PHẦN III. Câu trả lời ngắn

    Câu hỏi: Giá trị trung bình của bình phương tốc độ phân tử oxygen ở điều kiện tiêu chuẩn là ......

    p=13ρv2¯⇒v2¯=3pρ=3.1.1,01.1051,43=2,1.105m2/s2

    Đáp án: 2,1.105.

    Tham khảo các loạt bài Vật lí 12 khác:

    Bài viết cùng lớp mới nhất

    Xem thêm
    1 1,455 07/08/2025
    Trang trước
    Chia sẻ
    Trang sau  

    Xem thêm các chương trình khác: