Hai bình kín có thể tích bằng nhau đều chứa khí lí tưởng ở cùng một nhiệt độ

Hai bình kín có thể tích bằng nhau đều chứa khí lí tưởng ở cùng một nhiệt độ. Khối lượng khí trong hai bình bằng nhau nhưng khối lượng một phân tử khí của bình 1 lớn gấp hai lần khối lượng một phân tử khí ở bình 2. Áp suất khí ở bình 1

Giải Vật Lí 12 Bài 8: Áp suất - động năng của phân tử khí - Chân trời sáng tạo

Bài tập 1 trang 56 Vật Lí 12: Hai bình kín có thể tích bằng nhau đều chứa khí lí tưởng ở cùng một nhiệt độ. Khối lượng khí trong hai bình bằng nhau nhưng khối lượng một phân tử khí của bình 1 lớn gấp hai lần khối lượng một phân tử khí ở bình 2. Áp suất khí ở bình 1

A. bằng áp suất khí ở bình 2.

B. gấp bốn lần áp suất khí ở bình 2.

C. gấp hai lần áp suất khí ở bình 2.

D. bằng một nửa áp suất khí ở bình 2.

Lời giải:

Đáp án đúng là D

Gọi m₁, V₁ lần lượt là khối lượng và thể tích của khí ở bình 1

m₂, V₂ lần lượt là khối lượng và thể tích của khí ở bình 2

m₀₁, m₀₂ lần lượt là khối lượng một phân tử khí ở bình 1 và bình 2

Theo đề bài ta có: m₁ = m₂ = m; V₁ = V₂ = V; m₀₁ = 2m₀₂

Số phân tử khí chứa trong bình 1 là

$N_1=\frac{m{}_1}{m_{01}}=\frac{m}{2m_{02}}$(1)

Số phân tử khí chứa trong bình 2 là

$N_2=\frac{m{}_2}{m_{02}}=\frac{m}{m_{02}}$(2)

Từ (1) và (2) $\Rightarrow N_2=2N_1$

Mật độ phân tử khí ở bình 1 là: ${\mu }_1=\frac{N_1}{V}$(3)

Mật độ phân tử khí ở bình 2 là: ${\mu }_2=\frac{N_2}{V}=\frac{2N{}_1}{V}$(4)

Từ (3) và (4) $\Rightarrow {\mu }_2=2{\mu }_1$

Áp suất khí ở bình 1 là $p_1=\frac{1}{3}\mu {}_1.m.\overline{v^2}$

Áp suất khí ở bình 2 là $p_2=\frac{1}{3}\mu {}_2.m.\overline{v^2}=\frac{1}{3}.2\mu {}_1.m.\overline{v^2}=2p_1$

Vậy áp suất khí ở bình 1 bằng một nửa áp suất khí ở bình 2.

Lời giải Vật Lí 12 Bài 8: Áp suất - động năng của phân tử khí hay khác:

• Mở đầu trang 53 Vật Lí 12: Ở các bài trước ta đã biết, nguyên nhân gây ra áp suất khí là sự va chạm của các phân tử khí với thành bình....

• Thảo luận 1 trang 53 Vật Lí 12: Áp suất do các phân tử khí tác dụng lên thành bình phụ thuộc như thế nào vào tốc độ chuyển động nhiệt, khối lượng và mật độ của các phân tử khí?....

• Thảo luận 2 trang 54 Vật Lí 12: Áp dụng các kiến thức về động lực học (định luật III Newton, xung lượng của lực) cho bài toán va chạm của phân tử khí với thành bình....

• Thảo luận 3 trang 55 Vật Lí 12: Thực nghiệm đo được tốc độ trung bình của hầu hết các phân tử khí trong khoảng từ vài trăm m/s đến vài ngàn m/s. ....

• Luyện tập trang 55 Vật Lí 12: Tính trung bình của bình phương tốc độ trong chuyển động nhiệt của phân tử khí helium có khối lượng mol là 4 g/mol ở nhiệt độ 320 K....

• Vận dụng trang 56 Vật Lí 12: Không khí nóng sẽ bốc lên cao, tuy nhiên khi đứng trên đỉnh núi cao ta lại thấy lạnh hơn so với khi ở chân núi. Hãy giải thích điều này.....

• Bài tập 2 trang 56 Vật Lí 12: Tính nhiệt độ của một khối khí để động năng tịnh tiến trung bình của các phân tử khí đó bằng 1,0 eV. Lấy 1 eV = 1,6.10^-19 J....

• Bài tập 3 trang 56 Vật Lí 12: Xét khối khí chứa trong một bình kín, biết mật độ động năng phân tử (tổng động năng tịnh tiến trung bình của các phân tử khí trong 1 m³ thể tích khí) ....