Trắc nghiệm ôn tập Cuối học kì 1 Vật Lí 12 Chân trời sáng tạo (có đúng sai, trả lời ngắn) có đáp án - Bài 7. Áp suất. Động năng của phân tử khí

Áp suất khí lí tưởng: \(p = \frac{1}{3}\frac{{Nm\overline {{v^2}} }}{V} = \frac{1}{3}\rho \overline {{v^2}} \). Chọn D.

Áp suất khí lí tưởng: \(p = \frac{1}{3}\frac{{Nm\overline {{v^2}} }}{V} = \frac{1}{3}\rho \overline {{v^2}} \). Chọn C.

Chọn A

\[\overline {{W_d}}  = \frac{3}{2}kT = \frac{3}{2}{.1,38.10^{ - 23}}.\left( {25 + 273} \right) = {6,2.10^{ - 21}}J.\] Chọn B.

Chất khí gây áp suất lên thành bình là vì:

- Khi va chạm tới thành bình các phân tử khí bị phản xạ và truyền động lượng cho thành bình.

- Mỗi phân tử khí tác dụng lên thành bình một lực rất nhỏ, nhưng vô số phân tử khí cùng tác dụng lên thành bình sẽ gây ra một lực tác dụng đáng kể.

- Lực do chất khí va chạm với thành bình tạo ra áp suất chất khí lên thành bình.

Chọn A.

Từ phương trình khí lý tưởng \({\rm{pV}} = {\rm{nRT}} = \frac{{\rm{m}}}{{\rm{M}}}{\rm{RT}}\) (giả thiết \({{\rm{M}}_1} = 2{{\rm{M}}_2} \Rightarrow {{\rm{n}}_2} = 2{{\rm{n}}_1}\))

- Vì áp suất p tỷ lệ thuận với số mol n khi thể tích V và nhiệt độ T được giữ không đổi (dựa trên phương trình pV= nRT), ta có thể thấy rằng áp suất không phụ thuộc vào khối lượng mol của từng khí riêng lẽ mà chỉ phụ thuộc vào tổng khối lượng khí và thể tích bình chứa.

- Vì khối lượng tổng cùng khí trong cả hai bình là như nhau và cả hai bình đều có thể tích và nhiệt độ như nhau, áp suất trong cả hai bình sẽ bằng nhau dù khối lượng mol của khí là khác nhau. Chọn A.

Áp dụng công thức \({W_{\rm{d}}} = \frac{3}{2}kT.\)

Thay các giá trị \(k = 1,38 \cdot {10^{ - 23}}\;{\rm{J}}/{\rm{K}},T = 298\;{\rm{K}}\),

ta được: \({W_{\rm{d}}} = 6,2 \cdot {10^{ - 21}}\;{\rm{J}}.\)

Chọn B

Từ công thức: \(pV = NkT\) tính được \(N = \frac{{pV}}{{kT}} = \frac{{\left( {{{6,0.10}^5}\;{\rm{Pa}}} \right)\left( {0,10\;{{\rm{m}}^3}} \right)}}{{\left( {{{1,38.10}^{ - 23}}} \right)(273 + 25)}} = {1,4.10^{25}}\)

Áp dụng công thức , ta xác định được giá trị trung bình bình phương tốc độ của các phân tử khí hydrogen trong bình là \(\overline {{v^2}}  = \frac{{3pV}}{{Nm}} = \frac{{3\left( {{{6,0.10}^5}\;{\rm{Pa}}} \right)\left( {0,10\;{{\rm{m}}^3}} \right)}}{{{{1,4.10}^{25}}\left( {{{0,33.10}^{ - 26}}\;{\rm{kg}}} \right)}} = {3,9.10^7}\;{{\rm{m}}^2}/{{\rm{s}}^2}\)

Căn bậc hai của trung bình bình phương tốc độ phân tử là\(\sqrt {\overline {{v^2}} }  = 6,2 \cdot {10^3}\;{\rm{m}}/{\rm{s}}.\)\(p = \frac{1}{3}\frac{{Nm\overline {{v^2}} }}{V}\)

Chọn C.

\(\overline {{E_{\rm{d}}}}  = \frac{3}{2}{{\rm{k}}_{\rm{B}}}{\rm{T}} \Rightarrow {\rm{T}} = \frac{2}{3}\frac{{\overline {{E_{\rm{d}}}} }}{{{{\rm{k}}_{\rm{B}}}}} = \frac{2}{3} \cdot \frac{{1,6 \cdot {{10}^{ - 19}}}}{{1,38 \cdot {{10}^{ - 23}}}} = 7729\;{\rm{K}}\). Chọn A.

\[\overline {{E_d}}  = \frac{3}{2}kT = \frac{3}{2}{.1,38.10^{ - 23}}.(27 + 273) = {6,21.10^{ - 21}}J.\] Chọn D.

Áp suất khí lí tưởng:

a) Sai. Áp suất khi tỉ lệ nghịch với thể tích bình chứa nó.                     

b) Đúng.                        

c) Sai. Số va chạm càng nhiều khi p..hân tử khí chuyển động càng nhanh.    

d) Đúng. Vì áp suất khi tỉ lệ nghịch với thể tích bình chứa nó.

Đáp án: a) Sai; b) Đúng; c) Sai; d) Đúng.

a) Sai. \[\left| {\Delta \overrightarrow p } \right| = \left| { - mv - ( + mv)} \right| = 2mv\]

b) Sai. Lực gây ra thay đổi động lượng của phân tử khí là lực thành bình tác dụng lên phân tử khí.     

c) Đúng.                         

d) Đúng.

Đáp án: a) Sai; b) Sai; c) Đúng; d) Đúng.

\[p = \frac{1}{3}\rho \overline {{v^2}} \Rightarrow \overline {{v^2}} = \frac{{3p}}{\rho } = \frac{{{{3.1.1,01.10}^5}}}{{1,43}} = {2,1.10^5}{m^2}/{s^2}\]

Đáp án: 2,1.10⁵.

a) \[pV = nRT \Rightarrow n = \frac{{pV}}{{RT}} = \frac{{{{3.10}^5}.0,2}}{{8,31.(27 + 273)}} \approx 24\,mol\]

Số phân tử khí: \[N = n.{N_A} = {24.6,023.10^{23}} = {1,46.10^{25}}\]

b) \[{E_d} = \frac{3}{3}kT = \frac{3}{2}{.1,38.10^{ - 23}}.(27 + 273) = {6,21.10^{ - 21}}J\]

Đáp án: a) 1,46.10²⁵ phân tử; b) 6,21.10^-21 J.

\[{E_d} = \frac{3}{2}kT \Rightarrow {5.10^{ - 21}} = \frac{3}{2}{.1,38.10^{ - 23}}.T \Rightarrow T = 241,5K \Rightarrow t =  - 31,5^\circ C\]

Đáp án: 241,5 K hay -31,5^oC.