Trả lời câu hỏi mở đầu trang 48 SGK Vật lí 12 Kết nối tri thức

Áp suất khí phụ thuộc như thế nào vào những đại lượng đặc trưng sau đây của phân tử: khối lượng phân tử; tốc độ chuyển động của phân tử; mật độ phân tử; lực liên kết phân tử?

Trả lời câu hỏi hoạt động trang 48 SGK Vật lí 12 Kết nối tri thức

1. Tại sao có thể coi chuyển động của phân tử khí trước và sau khi va chạm với thành bình là chuyển động thẳng đều?

2. Hãy dựa vào tính chất trên của chuyển động phân tử để tính thời gian ∆t giữa hai va chạm liên tiếp của một phân tử lên thành bình ABCD theo l và v.

Từ đó dùng công thức tính xung lượng của lực trong thời gian At (đã học ở lớp 10) để chứng minh:

a) Lực do thành bình ABCD tác dụng lên một phân tử khí có giá trị là $- \frac{{m{v^2}}}{l}$, lực do một phần từ khí tác dụng lên thành bình ABCD có gá trị là $+ \frac{{m{v^2}}}{l}$

b) Áp suất do một phân tử khí tác dụng lên thành bình ABCD có giá trị là: ${p_m} = \frac{m}{V}{v^2}$ với thể tích lượng khí V = P.

Trả lời câu hỏi trang 49 SGK Vật lí 12 Kết nối tri thức

1. Hãy chứng tỏ hệ thức (12.1) phù hợp với định luật Boyle.

2. Hệ thức (12.2) cho thấy áp suất chất khí tác dụng lên thành bình phụ thuộc vào mật độ phân tử và động năng trung bình của phân tử: Hãy giải thích tại sao.

Trả lời câu hỏi hoạt động trang 49 SGK Vật lí 12 Kết nối tri thức

Từ hai hệ thức pV = nRT và $p = \frac{2}{3}\mu \overline {{E_d}}$ hãy rút ra hệ thức: $\overline {{E_d}}  = \frac{3}{2}\frac{R}{{{N_A}}}T$. Trong đó N_A là số Avogadro (${N_A} = \frac{N}{n}$)

Trả lời câu hỏi trang 50 SGK Vật lí 12 Kết nối tri thức

1. Hãy dùng các hệ thức (12.2) và (12.3) để giải thích tại sao áp suất trong quá trình đẳng tích của một lượng khí xác định tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối.

2. Không khí chứa chủ yếu các phân tử khí nitrogen, oxygen và carbon dioxide. Hãy so sánh khối lượng, tốc độ trung bình, động năng trung bình của các phân tử khí trên trong một phòng có nhiệt độ không đối.