Câu hỏi:

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.

\[{6,21.10^{ - 19}}J.\]

\[{6,21.10^{21}}J.\]

\[{6,21.10^{ - 20}}J.\]

\[{6,21.10^{ - 21}}J.\]

Trả lời:

Đáp án đúng: D

Ta có nhiệt độ $T = 27^\circ C = 27 + 273 = 300 K$.
Động năng tịnh tiến trung bình của một phân tử khí là: $E_k = \frac{3}{2} k_B T = \frac{3}{2} (1,38 \times 10^{-23} J/K) (300 K) = 6,21 \times 10^{-21} J$.
Vậy động năng tịnh tiến trung bình của một mol phân tử oxygen là $6,21 \times 10^{-21} J$.

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

15 Bài tập ôn luyện Vật lí 12 Cánh Diều Bài 3: Áp suất và động năng phân tử chất khí (Ôn tập trọn bộ 3 dạng trắc nghiệm kèm giải thích rõ ràng) - Đề 1

16/09/2025

0 lượt thi

0 / 15

Bắt đầu thi

Câu hỏi liên quan

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 tích khối lượng phân tử và *độ biến thiên vận tốc* của nó.

b) Đúng. Theo mô hình động học phân tử khí, giữa hai va chạm, phân tử khí chuyển động thẳng đều.

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. Đây là một trong những giả thuyết cơ bản của mô hình động học phân tử khí.

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:

Đáp án đúng:

Ta có công thức tính áp suất chất khí: $p = \frac{2}{3}n_k \langle K \rangle = \frac{2}{3} \frac{N}{V} \langle K \rangle$, trong đó:

$p$ là áp suất

$n_k$ là mật độ phân tử

$\langle K \rangle$ là động năng trung bình của phân tử

$N$ là số phân tử

$V$ là thể tích

Từ công thức trên suy ra:

Áp suất tăng khi tốc độ chuyển động nhiệt (tức động năng trung bình $\langle K \rangle$) tăng. Vậy a) đúng.

Áp suất tỉ lệ thuận với khối lượng phân tử (do $\langle K \rangle = \frac{1}{2}mv^2$). Vậy nếu khối lượng tăng thì áp suất tăng (chứ không giảm). Vậy b) sai.

Áp suất tăng khi mật độ khí (tức số phân tử trên một đơn vị thể tích) tăng. Vậy c) đúng.

Vậy đáp án là a) đúng, b) sai, c) đúng.

Câu 13:

PHẦN III. Câu trả lời ngắn. Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 3

Một chất khí mà các phân tử có vận tốc trung bình là 1760 m/s ở 0 °C. Tốc độ căn quân phương của các phân tử khí này ở nhiệt độ 1000 °C

Lời giải:

Đáp án đúng:

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.

Câu 14:

Bình có dung tích 2 lít chứa một loại khí ở nhiệt độ 27 °C và áp suất 10^-6 mmHg. Tính mật độ phân tử và tổng số phân tử khí trong bình

Lời giải:

Đáp án đúng:

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

Câu 15:

Một bình dung tích 7,5 lít chứa 24 g khí ôxygen ở áp suất 2,5.10⁵ N/m². Tính động năng trung bình của các phân tử khí ôxygen

Lời giải:

Đáp án đúng:

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 1:

PHẦN I. Câu trắc nghiệm nhiều phương án lựa chọn. Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 10. Mỗi câu hỏi thí sinh chỉ lựa chọn một phương án.

Chọn câu sai? Sở dĩ chất khí gây áp suất lên thành bình là vì

Lời giải: