Sau khi cuộc đua đã diễn ra một thời gian, nhiệt độ của lốp xe tăng lên nên áp suất của không khí

28/28

Sau khi cuộc đua đã diễn ra một thời gian, nhiệt độ của lốp xe tăng lên nên áp suất của không khí trong lốp xe là \(2,4\;{\rm{atm}}\). Giả sử thể tích lốp xe không thay đổi và không có khí thoát ra. Độ tăng động năng tịnh tiến trung bình của một phân tử khí do sự gia tăng nhiệt độ này là bao nhiêu? (Đơn vị: \({10^{ - 22}}\;{\rm{J}}\), Làm tròn kết quả đến một chữ số sau dấu phẩy thập phân).

Giải thích

Do thể tích lốp xe không thay đổi và không có khí thoát ra nên ta có:

\(\frac{{\rm{p}}}{{\;{\rm{T}}}} = \frac{{{{\rm{p}}^\prime }}}{{{{\rm{T}}^\prime }}} \Rightarrow {{\rm{T}}^\prime } = \frac{{{{\rm{p}}^\prime }{\rm{T}}}}{{\rm{p}}} = \frac{{2,4 \cdot (24 + 273)}}{{2,2}} = 324\;{\rm{K}}.\)

Độ tăng động năng tịnh tiến trung bình của một phân tử:

\({{\rm{W}}_{\rm{d}}} = \frac{3}{2}{\rm{kT}} \Rightarrow \Delta \;{{\rm{W}}_{\rm{d}}} = \frac{3}{2}{\rm{k}}\left( {\;{{\rm{T}}^\prime } - {\rm{T}}} \right) = \frac{3}{2} \cdot 1,38 \cdot {10^{ - 23}} \cdot [324 - (24 + 273)] \approx 5,6 \cdot {10^{ - 22}}\;{\rm{J}}\)