Đáp án Bài 7. Áp suất, động năng của phân tử khí

Câu 1 [153226]: Chọn câu sai? Sở dĩ chất khí gây áp suất lên thành bình là vì

A, Các phân tử khí trong thành bình chuyển động hoàn toàn có trật tự.

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

C, 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.

D, Lực này tạo ra áp suất chất khí lên thành bình.

Chất khí gây áp suất lên thành bình vì các phân tử khí trong bình chuyển động hỗn loạn và va chạm với thành bình, khi va chạm 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 và lực này tạo ra áp suất trên thành bình.
Chọn A Đáp án: A

Câu 2 [153227]: Chọn câu trả lời đầy đủ. Áp suất của chất khí tác dụng lên thành bình phụ thuộc vào

A, thể tích của bình, khối lượng khí và nhiệt độ.

B, thể tích của bình, loại chất khí và nhiệt độ.

C, loại chất khí, khối lượng khí và nhiệt độ.

D, thể tích của bình, số mol khí và nhiệt độ.

Phương trình trạng thái của khí lý tưởng:

Áp suất của chất khí phụ thuộc vào số mol của chất khí, nhiệt độ của khí và thể tích bình chứa.
Chọn D Đáp án: D

Câu 3 [153228]: Chọn câu sai. Với một lượng khí không đổi, áp suất chất khí càng lớn khi

A, Thể tích của khí càng nhỏ.

B, Mật độ phân tử chất khí càng lớn.

C, Nhiệt độ của khí càng cao.

D, Thể tích của khí càng lớn.

Phương trình trạng thái của khí lý tưởng:

Áp suất của chất khí càng lớn khi nhiệt độ khối khí càng lớn, mật độ phân tử khí càng lớn, thể tích khí càng nhỏ.
Chọn D Đáp án: D

Câu 4 [153229]: Trong quá trình đẳng nhiệt của một lượng khí nhất định, mật độ phân tử khí trong một đơn vị thể tích

A, Chưa đủ dữ kiện để kết luận.

B, Tăng tỉ lệ thuận với áp suất.

C, Giảm tỉ lệ nghịch với áp suất.

D, Luôn không đối.

Trong quá trình đẳng nhiệt:

Áp suất tăng sẽ làm thể tích khí giảm, tương đương với việc làm giảm khoảng cách giữa các phân tử khí, mật độ phân tử khí sẽ tăng.
Chọn B Đáp án: B

Câu 5 [153230]: Động năng trung bình của phân tử khí phụ thuộc

A, Vào bản chất chất khí.

B, áp suất chất khí.

C, mật độ phân tử khí.

D, nhiệt độ của khối khí.

Động năng trung bình của một phân tử là:

Động năng trung bình của phân tử khí chỉ phụ thuộc nhiệt độ của khối khí.
Chọn D Đáp án: D

Câu 6 [153232]: Khi một khối khí được cung cấp nhiệt trong một bình kín, áp suất trong bình tăng lên. Điều nào sau đây mô tả đúng nhất lý do việc gia tăng áp suất?

A, Động năng trung bình của các phân tử khí giảm.

B, Thế năng của khối khí tăng.

C, Động năng trung bình của các phân tử khí tăng.

D, Thế năng của khối khí giảm.

Động năng trung bình của một phân tử là:

Khi cung cấp nhiệt cho khối khí trong bình kín, nhiệt độ tăng làm động năng trung bình của các phân tử khí tăng.
Chọn C Đáp án: C

Câu 7 [153234]: Ở thể tích không đổi, đối với một mol khí nhất định, áp suất của khí tăng khi nhiệt độ tăng do

A, Tốc độ phân tử trung bình tăng.

B, Tốc độ va chạm giữa các phân tử tăng.

C, Lực hút phân tử tăng.

D, Quãng đường đi tự do trung bình giảm.

Phương trình trạng thái của khí lý tưởng:

Động năng trung bình của một phân tử là:

Ap suất khí tăng khi nhiệt độ tăng do tốc độ phân tử trung bình tăng.
Chọn A Đáp án: A

Câu 8 [817652]: Trong động học phân tử chất khí, gọi R là hằng số của chất khí lí tưởng, N_A là số Avogadro, k là hằng số Boltzmann. Hệ thức đúng là

A,

B,

C,

D,

Trong động học phân tử chất khí, gọi R là hằng số của chất khí lí tưởng, N_A là số Avogadro, k là hằng số Boltzmann

Chọn B Đáp án: B

Câu 9 [153235]: Đối với khí lý tưởng, động năng trung bình của phân tử tỷ lệ thuận với:

A, Nhiệt độ tuyệt đối.

B, Áp suất.

C, Thể tích.

D, Khối lượng.

Động năng trung bình của một phân tử là:

Động năng trung bình của một phân tử khí tỷ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối.
Chọn A Đáp án: A

Câu 10 [681801]: Động năng trung bình của phân tử được xác định bằng hệ thức:

A,

B,

C,

D,

Động năng trung bình của phân tử được xác định bằng hệ thức:

Chọn A Đáp án: A

Câu 11 [681802]: Áp suất khí tác dụng lên thành bình không được xác định bằng biểu thức nào?

A,

B,

C,

D,

Ta có công thức áp suất tác dụng lên thành bình

+)

+)

Chọn B Đáp án: B

Câu 12 [817659]: Công thức nào sau đây về áp suất chất khí p là không đúng? Trong đó

là mật độ phân tử khí, m là khối lượng mỗi phân tử khí, k là hằng số Boltzmann, T là nhiệt độ tuyệt đối,

và

lần lượt là trung bình của bình phương tốc độ và động năng trung bình tịnh tiến của mỗi phân tử khí.

A,

B,

C,

D,

Theo phương trình Clapeyron:

Ta có

Ta có:

không phải

Chọn D Đáp án: D

Câu 13 [681803]: Mật độ phân tử được xác định bởi hệ thức:

A,

B,

C,

D,

Ta có công thức:

=> Chọn D Đáp án: D

Câu 14 [817663]: Xét khối khí chứa trong một bình kín, gồm N phân tử, chuyển động hỗn loạn với các tốc độ là

Trung bình của các bình phương tốc độ phân tử được xác định theo công thức

A,

B,

C,

D,

Xét khối khí chứa trong một bình kín, gồm N phân tử, chuyển động hỗn loạn với các tốc độ là

Trung bình của các bình phương tốc độ phân tử được xác định theo công thức

Chọn A Đáp án: A

Câu 15 [681804]: Hằng số Boltzmann có giá trị bằng

A, 1,38.10²² J/K.

B, 1,38.10^-22 J/K.

C, 1,38.10^-23 J/K.

D, 1,38.10²³ J/K.

Ta có hằng số k_B = 1,38.10^-23 J/K
=> Chọn C Đáp án: C

Câu 16 [681805]: Hệ thức đúng của áp suất chất khí theo mô hình động học phân tử là

A,

B,

C,

D,

Công thức của áp suất chất khí:

=> Chọn B Đáp án: B

Câu 17 [153237]: Áp suất và thể tích của khí lý tưởng là p và V ở nhiệt độ T. Nếu khối lượng của mỗi phân tử khí là m thì mật độ của khí sẽ là

A,

.

B,

.

C,

.

D,

.

Phương trình trạng thái của khí lý tưởng:

Mật độ khí

được định nghĩa là khối lượng trên một đơn vị thể tích:

Từ phương trình trạng thái của khí lý tưởng, ta có:

Số mol khí n có thể được biểu diễn qua số phân tử N và hằng số Avogadro NA:

Thay vào phương trình trạng thái:

Khối lượng tổng cộng của khí là:

trong đó m là khối lượng của mỗi phân tử khí.
Do đó, mật độ khí

là:

Chọn B Đáp án: B

Câu 18 [153238]: Áp suất của một chất khí lý tưởng có mật độ

thì tỉ lệ với

A,

.

B,

.

C,

.

D,

.

Phương trình trạng thái của khí lý tưởng:

Mật độ khí

Chọn A Đáp án: A

Câu 19 [1002548]: Xét một khối khí lí tưởng chứa trong bình kín có thể tích 40 lít. Biết áp suất khí có giá trị 1,2.10⁵ Pa. Tổng động năng trung bình trong chuyển động tịnh tiến của toàn bộ các phân tử khí trong bình xấp xỉ

A, 2400 J.

B, 7200 J.

C, 4800 J.

D, 9600 J.

+) Ta có công thức áp suất tác dụng lên thành bình

+) Động năng tịnh tiến trung bình của toàn bộ phân tử khí trong bình là

Chọn B Đáp án: B

Câu 20 [817668]: Khối lượng của phân tử khí hydrogen là

g. Biết rằng trong 1 giây, có

phân tử khí hydrogen chuyển động với vận tốc 1000 m/s đập vào 1

thành bình theo phương nghiêng 30° với thành bình. Áp suất khí lên thành bình là bao nhiêu?

A,

B,

C, 33 kPa.

D, 3,3 Pa.

Độ biến thiên động lượng:

Áp suất khí lên thành bình là

Chọn A Đáp án: A

Câu 21 [817669]: Khi nhiệt độ của một lượng khí lí tưởng tăng từ 20,0 °C lên nhiệt độ 40,0 °C thì động năng trung bình của các phân tử khí tăng thêm bao nhiêu phần trăm so với lúc đầu?

A,

B,

C,

D,

Động năng trung bình của các phân tử khí là:

Khi nhiệt độ của một lượng khí lí tưởng tăng từ 20,0 °C lên nhiệt độ 40,0 °C thì động năng trung bình của các phân tử khí tăng thêm

Chọn A Đáp án: A

Câu 22 [681806]: Tổng động năng tịnh tiến trung bình của các phân tử khí Nitrogen ( N₂ ) chứa trong một khí cầu bằng

và căn bậc hai của trung bình bình phương tốc độ của phân tử khí đó là v = 2.10³ m/s. Khối lượng khí nitrogen trong khí cầu là:

A, 2,68.10^-3 kg.

B, 2,85.10^-3 kg.

C, 3,19.10^-3 kg.

D, 2, 34.10^-3 kg.

Ta có động năng tịnh tiến trung bình của các phân tử khí N₂ chứa trong một khí cầu là

Chọn B Đáp án: B

Câu 23 [681807]: Động năng trung bình của phân tử khí lí tưởng ở 25^oC có giá trị là:

A, 5,2.10^-22J.

B, 6,2.10^-21J.

C, 6,2.10²³ J.

D, 3,2.10²³ J.

Động năng trung bình:

=> Chọn B Đáp án: B

Câu 24 [153251]: Tính vận tốc căn quân phương của nguyên tử heli ở

Cho mật độ khí heli ở điều kiện chuẩn là 0,1785 kg/m³ , áp suất khí quyển = 1,013.10⁵ Pa

A, 1301 m/s.

B, 1358 m/s.

C, 1279 m/s.

D, 1123 m/s.

Phương trình trạng thái khí lí tưởng:

Vận tốc căn quân phương của nguyên tử heli là

Đáp án: A

Câu 25 [153252]: Tính tốc độ căn quân phương của một phân tử nitơ ở 300 K và áp suất 2.10⁵Pa. Biết 1 mol nitơ ở đktc chiếm thể tích 0,0224 m³ và nặng 0,028 kg.

A, 635 m/s.

B, 721 m/s.

C, 836 m/s.

D, 517 m/s.

Tốc độ căn quân phương của phân tử nito ở

là

.
Chọn D Đáp án: D

Câu 26 [153253]: Động năng tịnh tiến trung bình của một mol phân tử oxy ở

là bao nhiêu? Cho biết hằng số Boltzmann

.

A, 3196 kJ.

B, 3738 kJ.

C, 1428 kJ.

D, 2564 kJ.

Đông năng tịnh tiến trung bình của 1 phân tử Oxy là

Động năng tịnh tiến trung bình của 1 mol phân tử khí Oxy là

Chọn B Đáp án: D

Câu 27 [681808]: Căn bậc hai của trung bình bình phương tốc độ phân tử

nitrogen ở 0^oC là

A, 243 m/s.

B, 285 m/s.

C, 493 m/s.

D, 81 m/s.

Tốc độ căn quân phương của phân tử nitrogen ở 0^oC là

.
Chọn C Đáp án: C

Câu 28 [681809]: Động năng trung bình của phân tử khí lí tưởng ở 40^oC có giá trị là:

A, 8,2.10^-22 J.

B, 6,5.10^-21 J.

C, 6,2.10²³ J.

D, 3,2.10²³ J.

Động năng trung bình:

=> Chọn B Đáp án: B

Câu 29 [817675]: Khí helium có khối lượng mol phân tử là 4 g/mol. Coi các phân tử khí là giống nhau. Trung bình của bình phương tốc độ trong chuyển động nhiệt của phân tử khí helium ở nhiệt độ 320 K là

A,

m²/s².

B,

m²/s².

C, 2010 m²/s².

D, 2020 m²/s².

Trung bình của bình phương tốc độ trong chuyển động nhiệt của phân tử khí helium ở nhiệt độ 320 K là

Chọn A Đáp án: A

Câu 30 [681810]: Một khối khí ở nhiệt độ 27^oC có áp suất p = 4,5.10^-9 N/m². Hằng số Boltzmann k = 1,38.10^-23 J/K. Số lượng phân tử trên mỗi lít của khối khí khoảng

A, 10¹⁰.

B, 10⁹.

C, 10⁸.

D, 10¹¹.

Có:

phân tử/ m³ = 10⁹ phân tử/ lít
=> Chọn B Đáp án: B

Câu 31 [153257]: Số lượng phân tử oxy có trong một bình hình trụ có thể tích 1 m³ ở nhiệt độ 27^oC và áp suất 13,8 Pa là

A,

.

B,

.

C,

.

D,

.

Ta có

.
Số lượng phân tử oxy có trong bình:

hạt
Chọn A. Đáp án: A

Câu 32 [817677]: Giả sử khối khí có trong bình có dạng hình lập phương. Để thiết lập biểu thức tính áp suất khối khí tác dụng lên thành bình, người ta đã áp dụng các kiến thức về động lực học cho bài toán va chạm của phân tử khí với thành bình. Những phát biểu sau đây là đúng hay sai?

a) Đúng: 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.
b) Đúng: Khi một phân tử khí va chạm với thành bình, nó sẽ bị bật trở lại, dẫn đến sự thay đổi về hướng vận tốc và do đó thay đổi động lượng. Các phân tử khí cũng liên tục va chạm với nhau. Mỗi va chạm giữa các phân tử cũng gây ra sự thay đổi động lượng cho cả hai phân tử tham gia va chạm.
c) Đúng: Va chạm của phân tử khí với thành bình là hoàn toàn đàn hồi.
d) Sai: Trong khoảng thời gian va chạm với thành bình, động lượng của phân tử khí thay đổi một lượng bằng hai lần tích khối lượng phân tử và tốc độ trung bình của nó khi phân tử va chạm vuông góc với thành bình, khi góc hợp giữa vận tốc và thành bình thay đổi thì độ biến thiên động lượng giảm đi.

Câu 33 [817679]: Trong các phát biểu sau đây về một lượng khí lí tưởng xác định, phát biểu nào là đúng, phát biểu nào là sai?

a) Đúng: Nếu giữ thể tích khối khí không thay đổi, ta có phương trình quá trình đẳng tích:

nên khi tăng nhiệt độ thì áp suất khí tăng.
b) Sai: Khi tăng nhiệt độ thì các phân tử khí chuyển động nhiệt nhanh hơn và động năng trung bình của phân tử khí tăng:

c) Đúng: Động năng tịnh tiến trung bình của phân tử khí phụ thuộc nhiệt độ theo công thức

d) Sai: Nếu nhiệt độ tuyệt đối T tăng gấp 2 lần thì động năng trung bình của phân tử khí tăng gấp 2 lần.

Câu 34 [817683]: Bơm khí Oxygen vào một bình kín có thể tích 40 lít đến khi ngừng thì áp suất và nhiệt độ khí trong bình có giá trị lần lượt là 1,4 atm và 37 °C. Cho biết khối lượng mol của Oxygen là 32 gam/mol.

a) Sai: Theo phương trình Clapeyron:

Số mol khí trong bình là

b) Đúng: Động năng trung bình trong chuyển động tịnh tiến phân tử xấp xỉ

c) Đúng: Tốc độ căn quân phương của phân tử oxygen xấp xỉ bằng

d) Đúng: Ở 120 °C thì động năng trung bình trong chuyển động tịnh tiến phân tử bằng

Câu 35 [817689]: Một lượng khí lí tưởng xác định có áp suất của khí là 2,00 MPa, số phân tử khí chứa trong thể tích 1,00 cm³ là

phân tử. Cho hằng số Boltzmann là

a) Đúng: Động năng tịnh tiến trung bình của các phân tử sẽ tăng theo sự tăng nhiệt độ tuyệt đối:

b) Sai:

nên nếu tốc độ chuyển động nhiệt của phân tử khí tăng lên gấp đôi thì áp suất chất khí tăng lên 4 lần
c) Đúng: Động năng tịnh tiến trung bình của phân tử khí là

d) Đúng: Phương trình Clapeyron:

Nhiệt độ của khí gần bằng

Câu 36 [817693]: Cho hằng số Boltzmann là

Động năng tịnh tiến trung bình của phân tử khí lí tưởng ở

có giá trị là X.

Giá trị của X là (kết quả làm tròn đến chữ số hàng phần mười)?

Động năng tịnh tiến trung bình của phân tử khí lí tưởng ở

có giá trị là

Câu 37 [817696]: Động năng trung bình của phân tử khí helium ở nhiệt độ

là

J? Giá trị của x làm tròn 2 chữ số sau dấu phẩy thập phân là.

Động năng trung bình của phân tử khí helium ở nhiệt độ

là

Câu 38 [817699]: Khối lượng riêng của một chất khí là

, vận tốc căn quân phương của các phân tử khí này là 400 m/s. Áp suất của khối khí tác dụng lên thành bình là

Xác định giá trị của y (kết quả làm tròn đến hàng phần chục).

Vận tốc căn quân phương của các phân tử khí này là

Áp suất của khối khí tác dụng lên thành bình là

Câu 39 [817702]: Một khối khí lí tưởng ở nhiệt độ 27 °C và có áp suất 2.10⁵ Pa. Hằng số Boltzmann k=1,38.10^-23 (J/K). Mật độ phân tử của khối khí là x.10²⁵ (phân tử/m³). Giá trị của x là bao nhiêu? (x lấy đến 1 chữ số sau dấu thập phân).

Phương trình Clapeyron:

Mật độ phân tử của khối khí là

(phân tử/m³)

Câu 40 [817705]: Một bình kín chứa khí oxygen ở nhiệt độ 29 °C. Cho khối lượng mol của khí oxygen là 32 g/mol, hằng số khí lí tưởng

và xem khí oxygen là khí lí tưởng. Căn bậc hai của trung bình bình phương tốc độ chuyển động nhiệt của các phân tử khí oxygen bằng bao nhiêu m/s (làm tròn kết quả đến chữ số hàng đơn vị)?

Căn bậc hai của trung bình bình phương tốc độ chuyển động nhiệt của các phân tử khí oxygen bằng

Câu 41 [817709]: Một lượng khí He chứa trong một xilanh đậy kín bởi một pit-tông biến đổi chậm từ trạng thái (1) đến trạng thái (2) theo đồ thị (hình bên). Biết rằng ở trạng thái (1) khí có thể tích 30 lít và áp suất 5 atm, ở trạng thái (2) khí có thể tích là 10 lít và và áp suất 15 atm. Tỉ số giữa động năng trung bình cực đại và cực tiểu của các phân tử khí trong quá trình trên là bao nhiêu (làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần mười)?

Ta có: quá trình biến đổi trạng thái từ (1) - (2) được biểu diễn bằng một đường tuyến tính hay

Thay các giá trị vào ta có:

Thể tích trong biểu thức này đạt cực đại tại

Động năng trung bình của các phân tử khí là:

Tỉ số giữa động năng trung bình cực đại và cực tiểu của các phân tử khí trong quá trình trên là