Câu hỏi:

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.

Động năng trung bình của phân tử khí lý tưởng được tính bằng công thức: $KE_{avg} = \frac{3}{2}kT$, trong đó $k$ là hằng số Boltzmann và $T$ là nhiệt độ tuyệt đối.
Vậy động năng trung bình của phân tử tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối.

Gọi $V, T$ là thể tích và nhiệt độ của hai bình (giống nhau).
Gọi $m$ là khối lượng khí trong mỗi bình (giống nhau).
Gọi $M_1$ và $M_2$ là khối lượng mol của khí trong bình 1 và bình 2, với $M_1 = 2M_2$.
Số mol khí trong bình 1 là $n_1 = \frac{m}{M_1}$.
Số mol khí trong bình 2 là $n_2 = \frac{m}{M_2}$.
Ta có $n_2 = \frac{m}{M_2} = \frac{m}{\frac{1}{2}M_1} = 2\frac{m}{M_1} = 2n_1$.
Áp dụng phương trình trạng thái khí lí tưởng $PV = nRT$:
Áp suất trong bình 1: $P_1 = \frac{n_1RT}{V}$.
Áp suất trong bình 2: $P_2 = \frac{n_2RT}{V} = \frac{2n_1RT}{V} = 2P_1$.
Suy ra $P_1 = \frac{1}{2}P_2$. Vậy áp suất khí ở bình 1 bằng một nửa áp suất khí ở bình 2.