Hình bên mô tả một chiếc ô tô 4 bánh đang vượt qua một sa mạc. Chuyến đi bắt đầu vào sáng sớm khi nhiệt độ khí ngoài trời là $t_0 = 5{,}0^\circ \mathrm{C}$.
20/28
Hình bên mô tả một chiếc ô tô 4 bánh đang vượt qua một sa mạc. Chuyến đi bắt đầu vào sáng sớm khi nhiệt độ khí ngoài trời là $t_0 = 5{,}0^\circ \mathrm{C}$. Thể tích và áp suất của khí chứa trong mỗi lốp xe là $V = 1{,}2\,\text{m}^3$ và $p_0 = 2{,}5\,\text{bar}$ với $1\,\text{bar} = 10^5\,\text{Pa}$. Coi khí trong lốp xe là khí lí tưởng và có khối lượng mol $M = 28 \times 10^{-3}\,\text{kg/mol}$. Bỏ qua sự dẫn nhiệt và nhiệt của các tấm cao su.
a) Các phân tử khí trong lốp xe chuyển động nhiệt và chạm với thành bên trong của lốp, nên khí gây ra áp suất lên thành lốp.
b) Tổng số mol khí có trong 4 lốp của 4 bánh xe là 519 mol.
c) Đến giữa trưa, nhiệt độ tăng lên đến $t = 42^\circ \mathrm{C}$ thì áp suất khí trong các lốp xe bằng 21 bar.
d) Độ tăng động năng tịnh tiến trung bình của phân tử khí trong lốp xe do sự gia tăng nhiệt độ này là $8{,}69 \times 10^{-22}\,J$.
| Nội dung | Đúng | Sai |
a | Các phân tử khí trong lốp xe chuyển động nhiệt va chạm với thành bên trong của lốp nên khí gây ra áp suất lên thành lốp. | Đ |
|
b | Tổng số mol khí có trong 4 lốp của 4 bánh xe là . | Đ |
|
c | Đến giữa trưa, nhiệt độ tăng lên đến t=42°C thì áp suất khí trong các lốp xe bằng . |
| S |
d | Độ tăng động năng tịnh tiến trung bình của phân tử khí trong lốp xe do sự gia tăng nhiệt độ này là 8,69.10-22 J . |
| S |
a) Các phân tử khí trong lốp xe chuyển động nhiệt và chạm với thành bên trong của lốp, nên khí gây ra áp suất lên thành lốp.
b) Tổng số mol khí có trong 4 lốp của 4 bánh xe là
\[
n = \frac{p_0 \cdot 4V}{RT_0} = \frac{2{,}5 \cdot 10^5 \cdot 4 \cdot 1{,}2}{8{,}31 \cdot (273 + 5)} \approx 519 \,\text{mol}.
\]
c) Bỏ qua sự dẫn nhiệt và nhiệt của các tấm cao su, khí trong các lốp biến đổi trạng thái theo quá trình đẳng tích.
Đến giữa trưa, nhiệt độ tăng lên đến $t = 42^\circ \mathrm{C}$ thì áp suất khí trong các lốp xe là
\[
p = \frac{T}{T_0} p_0 = \frac{273 + 42}{273 + 5} \cdot 2{,}5 \approx 2{,}8\,\text{bar}.
\]
d) Độ tăng động năng tịnh tiến trung bình của phân tử khí trong lốp xe do sự gia tăng nhiệt độ này là
\[
\Delta E_{đ} = \frac{3}{2}k \Delta T = \frac{3}{2} \cdot 1{,}38 \times 10^{-23} \cdot (42 - 5) \approx 7{,}66 \times 10^{-22}\,J.
\]