Bài tập file word Vật lí 12 cánh diều Bài 3: Áp suất và động năng phân tử chất khí

CHƯƠNG 2. BÀI 3. ÁP SUẤT VÀ ĐỘNG NĂNG PHÂN TỬ CHẤT KHÍ

 (17 CÂU)

1. NHẬN BIẾT (4 CÂU)

Câu 1: Các phân tử ảnh hưởng như thế nào đến áp suất lên thành bình? Nêu công thức tính áp suất khí.

Trả lời:

- 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.

- Mỗi phân tử khi va chạm vào thành bình gây ra áp suất thành bình là:

- Công thức tính áp suất khí.

P =

Với p là khối lượng riêng của chất khí.

Câu 2: Mật độ chất khí ảnh hưởng đến áp suất, tốc độ và thể tích như thế nào

Trả lời:

Câu 3: Trình bày biểu thức tính động năng phân tử chất khí:

Trả lời:

Câu 4: Hằng số Boltzman k là gì? Giá trị của hằng số Boltzman trong hệ SI bằng bao nhiêu?

Trả lời:

2. THÔNG HIỂU (6 CÂU)

Câu 1: Động năng tịnh tiến trung bình của phân tử khí lí tưởng ở 25 °C có giá trị bằng bao nhiêu?

Trả lời:

Động năng tịnh tiến trung bình của phân tử khí lí tưởng:

Câu 2: 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.

Trả lời:

Câu 3: Khi xây dựng công thức tính áp suất chất khí từ mô hình động học phân tử khí,  trong các phát biểu sau đây, phát biểu nào đúng, phát biểu nào sai?

a) Trong thời gian giữa hai va chạm liên tiếp với thành bình, động lượng của phân tử khi thay đổi một lượng bằng tích khối lượng phân tử và tốc độ trung bình của nó.

b) Lực gây ra thay đổi động lượng của phân tử khí là lực do phân tử khí tác dụng lên thành bình.

c) Giữa hai va chạm, phân tử khí chuyển động thẳng đều.

d) Các phân tử khí chuyển động không có phương ưu tiên, số phân tử đến và chạm

với các mặt của thành bình trong mỗi giây là như nhau.

Trả lời:

Câu 4: 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:

Trả lời:

Câu 5: Giá trị trung bình của bình phương tốc độ phân tử oxygen ở điều kiện tiêu chuẩn là bao nhiêu ?

Trả lời:

Câu 6: Để giá trị trung bình của bình phương tốc độ phân tử oxygen trong bình tăng gấp đôi thì nhiệt độ sẽ là bao nhiêu °C?

Trả lời:

3. VẬN DỤNG (4 CÂU)

Câu 1: Ở điều kiện tiêu chuẩn (nhiệt độ 0 °C và áp suất 1,00 atm), oxygen trong một bình kín có khối lượng riêng là 1,43 kg/m³. Giá trị trung bình của bình phương tốc độ phân tử oxygen ở điều kiện tiêu chuẩn là bao nhiêu?

Trả lời:

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

Câu 2: Ở nhiệt độ nào các phân tử khí helium có tốc độ trung bình của các phân tử hydrogen ở nhiệt độ 15 °C?

Trả lời:

Câu 3: Một bình có thể tích 0,20 m³ chứa một loại khí ở nhiệt độ 27 °C, khí trong bình có áp suất 3,0.10⁵ Pa. Xác định:

a) Số phân tử khí chứa trong bình.

b) Động năng tịnh tiến trung bình của phân tử khí trong bình.

Trả lời

Câu 4: Các phân tử của một chất khí có động năng tịnh tiến trung bình bằng 5,0.10^-21 J. Tính nhiệt độ của khí theo K và °C.

Trả lời:

4. VẬN DỤNG CAO (2 CÂU)

Câu 1: Một bình có thể tích 22,4.10^-3 m³ chứa 1,00 mol khí hydrogen ở điều kiện tiêu chuẩn (nhiệt độ 0,00 °C và áp suất 1,00 atm). Người ta bơm thêm 1,00 mol khí helium cũng ở điều kiện tiêu chuẩn vào bình này. Cho khối lượng riêng ở điều kiện tiêu chuẩn của khí hydrogen và khí helium lần lượt là 9,00.10^-2 kg/m3 và 18,0.10^-2 kg/m³. Xác định:

a) Khối lượng riêng của hỗn hợp khí trong bình.

b) Áp suất của hỗn hợp khí lên thành bình.

c) Giá trị trung bình của bình phương tốc độ phân tử khí trong bình.

Trả lời:

a) Khối lượng khí hydrogen trong bình là:

m_H2= ρ.V = 9.10^-2 . 22,4 . 10^-3 = 2,016.10^-3 (kg)

Khối lượng khí helium trong bình là:

m_He = ρ.V = 18.10^-2 . 22,4.10^-3 = 4,032.10^-3 (kg)

Tổng khối lượng khí hydrogen và khí helium trong bình là: 

m = m_H2 + m_He = 2,016.10^-3  + 4,032.10^-3 = 6,048.10^-3 (kg)

Khối lượng riêng của hỗn hợp khí trong bình là:

b) Áp suất khí là tổng áp suất do các phân tử tác dụng lên thành bình nên áp suất hỗn hợp khí tác dụng lên thành bình bằng tổng áp suất do khí hydrogen và do khí helium tác dụng lên thành bình.

p = 2atm

c) Giá trị trung bình của bình phương tốc độ phân tử khí trong bình là

--------------------------------------
---------------------Còn tiếp----------------------