9 câu hỏi trắc nghiệm thuộc Giải SBT Vật lí 12 Kết nối tri thức Bài 12. Áp suất khí theo mô hình động học phân tử. Quan hệ giữa động năng phân tử và nhiệt tử.

Giải SBT Vật lí 12 Kết nối tri thức Bài 12. Áp suất khí theo mô hình động học phân tử. Quan hệ giữa động năng phân tử và nhiệt tử.

Đề số 1

Giải SBT Vật lí 12 Kết nối tri thức Bài 12. Áp suất khí theo mô hình động học phân tử. Quan hệ giữa động năng phân tử và nhiệt tử.

70 lượt thi
9 câu hỏi
45 phút

Danh sách câu hỏi

Câu 1:

Công thức nào sau đây không biểu diễn mối quan hệ giữa áp suất chất khí tác dụng lên thành bình và động năng trung bình của các phân tử khímối quan hệ giữa áp suất chất khí tác dụng lên thành bình và động năng trung bình của các phân tử khí?

A. $p = \frac{2}{3} \frac{N}{V} {\bar{E}}_{d} .$

B. $p = \frac{2}{3} \frac{N}{V} m \bar{v^{2} .}$

C. $p = \frac{1}{3} \frac{N}{V} m \bar{v^{2}} .$

D. $p V = \frac{2}{3} N {\bar{E}}_{d} .$

Xem đáp án

Đáp án đúng là B

Mối quan hệ giữa áp suất chất khí tác dụng lên thành bình và động năng trung bình của các phân tử khí được biểu diễn bằng các công thức: $p = \frac{1}{3} \frac{N}{V} m \bar{v^{2}} = \frac{2}{3} \frac{N}{V} {\bar{E}}_{d} \Rightarrow p V = \frac{2}{3} N {\bar{E}}_{d}$ .

Câu 2:

Từ các công thức tính áp suất chất khí trong Bài 12 SGK Vật lí 12 có thể nói áp suất chất khí là một đại lượng thống kê vì:

A. Công thức chỉ áp dụng được cho một tập hợp vô cùng lớn các phân tử khí.

B. Công thức cho thấy áp suất phụ thuộc vào động năng trung bình của các phân tử khí.

C. Công thức cho thấy áp suất chất khí không phụ thuộc vào tốc độ của từng phân tử.

D. Tất cả các lí do kể trên.

Xem đáp án

Đáp án đúng là D

Áp suất chất khí là một đại lượng thống kê vì:

- Công thức chỉ áp dụng được cho một tập hợp vô cùng lớn các phân tử khí.

- Công thức cho thấy áp suất phụ thuộc vào động năng trung bình của các phân tử khí.

- Công thức cho thấy áp suất chất khí không phụ thuộc vào tốc độ của từng phân tử.

Câu 3:

Phát biểu nào sau đây không phù hợp với bản chất của mối quan hệ giữa động năng trung bình của phân tử và nhiệt độ?

A. Động năng trung bình của các phân tử khí tỉ lệ thuận với nhiệt độ.

B. Động năng trung bình của các phân tử khí càng lớn thì nhiệt độ khí càng thấp.

C. Nhiệt độ của khí càng cao thì động năng trung bình của các phân tử khí càng lớn.

D. Nhiệt độ của khí tỉ lệ với động năng trung bình của các phân tử khí.

Xem đáp án

Đáp án đúng là B

Động năng trung bình của các phân tử khí tỉ lệ thuận với nhiệt độ, $\bar{E_{d}} = \frac{3}{2} k T .$

Câu 4:

Công thức nào sau đây vừa thể hiện mối quan hệ toán học vừa thể hiện mối quan hệ vật lí giữa đại lượng nhiệt độ tuyệt đối của chất khí và động năng trung bình của các phân tử khí?

A. $\bar{E} = \frac{2}{3} k T$

B. $T = \frac{2}{3 k} {\bar{E}}_{d} .$

\bar{E} = \frac{2}{3} \frac{R}{N_{A}} T .

D. Cả 3 công thức trên.

Xem đáp án

Đáp án đúng là B

$\bar{E_{d}} = \frac{3}{2} k T \Rightarrow T = \frac{2}{3 k} {\bar{E}}_{d} .$

Câu 5:

Hãy cho biết mối liên hệ giữa động năng trung bình của chuyển động tịnh tiến của phân tử với nhiệt độ. Theo quan điểm của thuyết động học phân tử thì nhiệt độ là gì?

Xem đáp án

Công thức $\bar{E} = \frac{3}{2} k T$ cho thấy mối quan hệ toán học giữa độ lớn của động năng trung bình của phân tử với nhiệt độ tuyệt đối. Tuy nhiên thì về bản chất thì nhiệt độ phụ thuộc vào động năng trung bình của phân tử nên để biểu diễn mối quan hệ có tính nhân giữa hai đại lượng này thì dùng biểu thức: $T = \frac{2}{3 k} {\bar{E}}_{d}$ . Biểu thức này cho thấy T tỉ lệ với ${\bar{E}}_{d}$ nên có thể coi nhiệt độ tuyệt đối là số đo động năng trung bình phân tử theo một đơn vị khác.

Câu 6:

Ở nhiệt độ nào các phân tử khí helium có tốc độ trung bình của các phân tử hydrogen ở nhiệt độ 15 °C?

Xem đáp án

Với hydrogen: ${\bar{E}}_{1} = \frac{3}{2} k T_{1} = \frac{1}{2} m_{1} {v_{1}}^{2}$ (1).

Với helium: ${\bar{E}}_{2} = \frac{3}{2} k T_{2} = \frac{1}{2} m_{2} {v_{2}}^{2}$ (2).

Vì v₁= v₂ nên từ (1) và (2) suy ra: $\frac{T_{1}}{T_{2}} = \frac{m_{1}}{m_{2}} = \frac{M_{1}}{M_{2}} = \frac{2}{4} \Rightarrow \frac{15 + 273}{T_{2}} = \frac{1}{2} \Rightarrow T_{2} = 576 K \Rightarrow t_{2} = 303 ° C .$

Câu 7:

Hãy chứng minh rằng ở điều kiện chuẩn về áp suất và nhiệt độ thì mật độ phân tử của mọi khí đều có giá trị: 2,683.10²⁵/m³.

Xem đáp án

Ở điều kiện chuẩn thì áp suất là 1,013.10⁵ Pa; T = 273K

Nếu kí hiệu mật độ phân tử bằng chữ “h” thì: h $= \frac{N}{V} = \frac{n N_{A}}{V}$ (1). Với N là số phân tử có trong thể tích V và N_A là số Avogadro, n là số mol.

Mặt khác ta có pV = nRT (2).

Từ (1) và (2) suy ra h $= \frac{p N_{A}}{R T} = \frac{1, 013 . 10^{5} . 6, 02 . 10^{23}}{8, 31.273} = 2, 68 . 10^{25} .$

Từ đó tính được độ lớn không đổi của h.

Câu 8:

Tính tốc độ toàn phương trung bình (gọi tắt là tốc độ trung bình) của không khí ở nhiệt độ 17 °C nếu coi không khí ở nhiệt độ này là một khí đồng nhất có khối lượng mol là 0,029 kg/mol.

Xem đáp án

Dựa vào công thức: ${\bar{E}}_{c} = \frac{3}{2} k T = \frac{3}{2} \frac{R}{N_{A}} T$ và ${\bar{E}}_{c} = \frac{m {\bar{v}}^{2}}{2}$

Suy ra $\frac{3}{2} \frac{R}{N_{A}} T = \frac{m {\bar{v}}^{2}}{2} \Rightarrow {\bar{v}}^{2} = \frac{3 R T}{N_{A} m} \Rightarrow \bar{v} = \sqrt{\frac{3 R T}{M}} = 499 m / s .$

Câu 9:

Không khí gồm các phân tử oxygen có khối lượng mol 32 g/mol và phân từ nitrogen 28 g/mol. Tính động năng trung bình tịnh tiến của phân tử không khí ở 20 °C. Từ đó suy ra tốc độ trung bình của mỗi loại phân tử.

Xem đáp án

$E = \frac{3}{2} k T = \frac{3}{2} . 1, 38 . 10^{- 23} . (20 + 273) = 6, 1 . 10^{- 21} J$

$v_{O_{2}} = \sqrt{\frac{3 R T}{M_{0}}} = \sqrt{\frac{3.8, 31 . (20 + 293)}{0, 032}} = 480 m / s$

$v_{N_{2}} = \sqrt{\frac{3 R T}{M_{N_{2}}}} = \sqrt{\frac{3.8, 31 . (20 + 273)}{0, 028}} = 510 m / s$

Bắt đầu thi ngay