Câu hỏi:

Đây là một câu hỏi mở, không phải trắc nghiệm. Để giải quyết, ta cần sử dụng công thức liên hệ giữa vận tốc căn quân phương và nhiệt độ.

Tuy nhiên, câu hỏi này không cung cấp các lựa chọn nên không thể chọn đáp án.

Đổi đơn vị:

• $V = 2 \text{ lít} = 2 imes 10^{-3} \text{ m}^3$


• $T = 27 ^\circ \text{C} = 27 + 273.15 = 300.15 \text{ K}$


• $p = 10^{-6} \text{ mmHg} = 10^{-6} imes 133.322 \text{ Pa} = 1.33322 imes 10^{-4} \text{ Pa}$

Áp dụng phương trình trạng thái khí lý tưởng:

$pV = nRT$ với $R = 8.314 \text{ J/(mol.K)}$

Số mol khí: $n = \frac{pV}{RT} = \frac{1.33322 imes 10^{-4} imes 2 imes 10^{-3}}{8.314 imes 300.15} \approx 1.066 imes 10^{-10} \text{ mol}$

Số phân tử khí: $N = nN_A = 1.066 imes 10^{-10} imes 6.022 imes 10^{23} \approx 6.4 imes 10^{13}$ phân tử.

Mật độ phân tử: $n_V = \frac{N}{V} = \frac{6.4 imes 10^{13}}{2 imes 10^{-3}} = 3.2 imes 10^{16} \text{ phân tử/m}^3$

Đổi: V = 7,5 lít = 7,5.10$^{-3}$ m$^{3}$; m = 24 g = 0,024 kg

Số mol khí O$_{2}$: $n = \frac{m}{M} = \frac{0,024}{32.10^{-3}} = 0,75$ mol

Áp dụng phương trình trạng thái khí lý tưởng: $PV = nRT$

Suy ra nhiệt độ của khí: $T = \frac{PV}{nR} = \frac{2,5.10^{5}.7,5.10^{-3}}{0,75.8,31} = 300,84$ K

Động năng trung bình của một phân tử khí: $\bar{W_{đ}} = \frac{3}{2}kT = \frac{3}{2}.1,38.10^{-23}.300,84 = 6,21.10^{-21}$ J