Câu hỏi:

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

Câu A sai. Các phân tử khí chuyển động hỗn loạn không ngừng chứ không phải chuyển động có trật tự.


Các đáp án B, C, D đều đúng và giải thích nguyên nhân chất khí gây áp suất lên thành bình.

Trong quá trình đẳng nhiệt, theo định luật Boyle-Mariotte, ta có: $p_1V_1 = p_2V_2$ hay $pV = const$.


Mật độ phân tử khí $n = \frac{N}{V}$ (với $N$ là số phân tử khí, không đổi trong quá trình này).


Do $V = \frac{N}{n}$, ta có $p\frac{N}{n} = const$, suy ra $p \propto n$.


Vậy mật độ phân tử khí tăng tỉ lệ thuận với áp suất.

Khi nhiệt độ tăng, động năng trung bình của các phân tử khí tăng lên. Điều này dẫn đến việc các phân tử chuyển động nhanh hơn, do đó tốc độ trung bình của chúng tăng.


Theo định luật Charles (trong điều kiện đẳng tích), $P \propto T$. Tức là áp suất tỷ lệ thuận với nhiệt độ.


* Tốc độ phân tử trung bình tăng là nguyên nhân trực tiếp khi nhiệt độ tăng, dẫn đến áp suất tăng.