Câu hỏi:

a) Hình dạng và thể tích của một lượng khí là hình dạng và thể tích của bình chứa nó \(\Rightarrow\) Đúng, các phân tử chất khí chuyển động hỗn loạn không ngừng, lực tương tác giữa chúng rất yếu nên chất khí có tính bành trướng, chiếm đầy không gian chứa nó, do đó nó có hình dạng và thể tích của bình chứa.

b) Chất khí có tính bành trướng vì chiếm toàn bộ thể tích của bình chứa nó \(\Rightarrow\) Đúng.

c) Khi áp suất tác dụng lên một lượng khí tăng thì thể tích của khí giảm đáng kể \(\Rightarrow\) Sai, áp suất tăng tức là va chạm giữa phân tử chất khí với thành bình chứa tăng lên, nguyên nhân có thể do nhiệt độ tăng, hoặc cũng có thể do thể tích khí giảm đi nên số lượng va chạm tăng lên nên nhận định này chưa đầy đủ.

d) Chất khí có khối lượng riêng nhỏ so với chất rắn và chất lỏng \(\Rightarrow\) Sai, để so sánh khối lượng riêng của các chất cần xác định được khối lượng và thể tích của chất.

Đáp án đúng là: Đúng - Đúng - Sai - Sai.

a) Các phân tử khí lí tưởng không tương tác với nhau \(\Rightarrow\) Đúng, trong mô hình khí lí tưởng, lực tương tác giữa các phân tử khí được xem như rất yếu, có thể bỏ qua.

b) Khi nhiệt độ tăng, tốc độ chuyển động trung bình của các phân tử khí giảm \(\Rightarrow\) Sai, khi nhiệt độ tăng, tốc độ chuyển động trung bình của các phân tử khí cũng tăng.

c) Trong khí lí tưởng, va chạm giữa các phân tử khí và thành bình là va chạm hoàn toàn đàn hồi \(\Rightarrow\) Đúng.

d) Các phân tử khí lí tưởng luôn ở trạng thái nghỉ khi nhiệt độ bằng 0^oC \(\Rightarrow\) Sai, các phân tử khí chỉ ngừng chuyển động khi nhiệt độ tưyệt đối là 0 K.

Đáp án đúng là: Đúng - Sai - Đúng - Sai.

Khối lượng helium: \(m=n M=\frac{N}{N_A} M=\frac{3,01 \cdot 10^{23}}{6,02 \cdot 10^{23}} \cdot 4=2 ~g\)

Đáp án đúng là: 2.

Do phân tử oxygen chuyển động qua tâm của bình cầu, một cách lý tưởng, coi phân tử này chuyển động thẳng và không bị đổi hướng do va chạm với các phân tử khí khác trong quá trình chuyển động, coi tốc độ của phân tử là không đổi và va chạm là đàn hồi, khi đó va chạm giữa thành bình và phân tử oxygen sẽ làm cho nó chuyển động ngược hướng cũ và cũng đi qua tâm, do vậy khoảng cách giữa 2 lần phân tử này va chạm với thành bình đúng bằng đường kính của bình cầu.

Vậy số lần va chạm vào thành bình chứa trong mỗi giây vào khoảng:

\(n=\frac{v}{2 R}=\frac{400}{0,25}=1600\) lần

Đáp án đúng là: 1600.

Nhận xét: Cứ mỗi lần phân tử khí đập vào thành bình, phân tử khí chuyển động được quãng đường bằng: s = d = 0,1 m

Thời gian giữa 2 lần phân tử va chạm vào thành bình là:

\(T=\frac{t}{n}=\frac{1}{4000}=2,5.10^{-4} ~s\)

Tốc độ trung bình của phân tử khí là:

\(v=\frac{s}{T}=\frac{0,1}{2,5 \cdot 10^{-4}}=400~m/s\)

Đáp án đúng là: 400.