Câu hỏi:

Động năng trung bình của mỗi phân tử O₂ ở nhiệt độ T sẽ là

$\frac{1}{2}{{\rm{k}}_{\rm{B}}}{\rm{T}}.$

$\frac{3}{2}{{\rm{k}}_{\rm{B}}}{\rm{T}}.$

$\frac{5}{2}{{\rm{k}}_{\rm{B}}}{\rm{T}}.$

$\frac{7}{2}{{\rm{k}}_{\rm{B}}}{\rm{T}}.$

Trả lời:

Đáp án đúng: C

Phân tử O₂ là phân tử khí lưỡng nguyên tử, do đó có 5 bậc tự do (3 bậc tự do tịnh tiến và 2 bậc tự do quay).
Động năng trung bình của mỗi bậc tự do là $\frac{1}{2}k_BT$, với $k_B$ là hằng số Boltzmann và $T$ là nhiệt độ tuyệt đối.
Vậy, động năng trung bình của mỗi phân tử O₂ là $5 \times \frac{1}{2}k_BT = \frac{5}{2}k_BT$.

Câu hỏi này thuộc đề thi trắc nghiệm dưới đây, bấm vào Bắt đầu thi để làm toàn bài

15 Câu trắc nghiệm ôn luyện kiểm tra cuối HK1 Vật lí 12 KNTT Bài 11: Phương trình trạng thái của khí lí tưởng (Bao gồm đủ 3 dạng trắc nghiệm với đáp án đầy đủ) - Đề 1

16/09/2025

0 lượt thi

0 / 15

Bắt đầu thi

Câu hỏi liên quan

Câu 7:

Động năng trung bình của phân tử khí lí tưởng ở ${25^^\circ }{\rm{C}}$ có giá trị là

Lời giải:

Đáp án đúng: B

Động năng trung bình của phân tử khí lí tưởng được tính theo công thức: $\overline{K} = \frac{3}{2}kT$, trong đó:

$k = 1.38 \cdot 10^{-23} J/K$ là hằng số Boltzmann.

$T$ là nhiệt độ tuyệt đối (K).

Đổi ${25^{\circ}C}$ sang Kelvin: $T = 25 + 273.15 = 298.15 K$.

Vậy, $\overline{K} = \frac{3}{2} \cdot 1.38 \cdot 10^{-23} \cdot 298.15 \approx 6.2 \cdot 10^{-21} J$.

Do đó, đáp án đúng là B.

Câu 8:

Một bình kín có thể tích $0,10\;{{\rm{m}}^3}$ chứa khí hydrogen ở nhiệt độ ${25^^\circ }{\rm{C}}$ và áp suất $6,0 \cdot {10^5}\;{\rm{Pa}}.$ Biết khối lượng của phân tử khí hydrogen là $m = 0,33 \cdot {10^{ - 26}}\;{\rm{kg}}.$ Một trong các giá trị trung bình đặc trưng cho tốc độ của các phân tử khí thường dùng là căn bậc hai của trung bình bình phương tốc độ phân tử $\sqrt {\overline {{v^2}} } .$ Giá trị này của các phân tử hydrogen trong bình là $X \cdot {10^3}\;{\rm{m}}/{\rm{s}}.$ Tìm X (viết kết quả chỉ gồm hai chữ số)

Lời giải:

Đáp án đúng: D

Ta có công thức liên hệ giữa áp suất và động năng trung bình của phân tử khí:
p = (2/3)n_0 \overline{K} = (2/3)n_0 * (1/2)m \overline{v^2}
Trong đó:
p là áp suất khí (Pa)
n_0 là mật độ phân tử (số phân tử trên một đơn vị thể tích)
\overline{K} là động năng trung bình của một phân tử
m là khối lượng của một phân tử (kg)
\overline{v^2} là giá trị trung bình bình phương vận tốc của các phân tử
Suy ra:
\overline{v^2} = (3p)/(n_0 m) = (3pV)/(Nm)
Với V là thể tích, N là tổng số phân tử khí.
Ta có thể tìm N bằng phương trình trạng thái khí lý tưởng: pV = NkT, trong đó k = 1.38 * 10^{-23} J/K là hằng số Boltzmann, và T là nhiệt độ tuyệt đối (K).
Vậy N = (pV)/(kT)
Thay vào biểu thức trên:
\overline{v^2} = (3p)/((pV)/(kT)m) = (3kT)/m
sqrt(\overline{v^2}) = sqrt((3kT)/m) = sqrt((3 * 1.38 * 10^{-23} * (25 + 273))/(0.33 * 10^{-26})) = sqrt((3 * 1.38 * 10^{-23} * 298)/(0.33 * 10^{-26})) ≈ 6120 m/s = 6.12 * 10^3 m/s
Vậy X ≈ 6.12. Do đó đáp án là 6.2

Câu 9:

Tính nhiệt độ của một khối khí để động năng tịnh tiến trung bình của các phân tử khí đó bằng 1,0 eV. Lấy 1 eV = = 1,6.10^-19 J

Lời giải:

Đáp án đúng: A

Động năng tịnh tiến trung bình của phân tử khí là: $E_k = \frac{3}{2}kT$, trong đó k là hằng số Boltzmann ($k = 1.38 \times 10^{-23} J/K$).

Đề bài cho $E_k = 1.0 \text{ eV} = 1.6 \times 10^{-19} \text{ J}$.

Vậy ta có: $\frac{3}{2}kT = 1.6 \times 10^{-19} \text{ J}$.

Suy ra: $T = \frac{2 \times 1.6 \times 10^{-19}}{3 \times 1.38 \times 10^{-23}} = \frac{3.2 \times 10^{-19}}{4.14 \times 10^{-23}} \approx 7729 \text{ K}$.

Vậy đáp án là 7729 K.

Câu 10:

Động năng tịnh tiến trung bình của một mol phân tử oxygen ở 27 °C là bao nhiêu? Cho biết hằng số Boltzmann k_B = 1,38.10^-23 J/K

Lời giải:

Đáp án đúng: a

Câu 11:

PHẦN II. Câu trắc nghiệm đúng sai. Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 2. Trong mỗi ý a), b), c), d) ở mỗi câu, thí sinh chọn đúng hoặc sai

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 là đúng, phát biểu nào là sai?

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

b) Giữa hai va chạm với thành bình, phân tử khí chuyển động thẳng đều.

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

d) Các phân tử khí chuyển động không có phương ưu tiên, số phân tử đến va chạm với các mặt của thành bình trong mỗi giây là như nhau

Lời giải:

Đáp án đúng:

a) Sai. Động lượng của phân tử khí thay đổi một lượng bằng $m\Delta v = m(v_2 - v_1)$. Trong đó $v_2 = -v_1$, suy ra $\Delta p = 2mv$.

b) Đúng. Giữa hai va chạm, phân tử khí chuyển động thẳng đều theo định nghĩa của mô hình động học phân tử khí.

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

d) Đúng. Các phân tử khí chuyển động hỗn loạn không ngừng, không có hướng ưu tiên, và phân bố đều trong không gian.

Câu 12:

Áp suất do các phần tử khí tác dụng lên thành bình phụ thuộc như thế nào vào tốc độ chuyển động nhiệt, khối lượng và mật độ của các phân tử khí? Phát biểu nào đúng, phát biểu nào sai?

a) Khi tốc độ chuyển động nhiệt của các phân tử khí tăng thì áp suất tăng.

b) Khi khối lượng của các phân tử khí tăng thì áp suất giảm.

c) Khi mật độ của khí tăng thì áp suất tăng

Lời giải: