Hãy dựa vào tính chất trên của chuyển động phân tử để tính thời gian Δt giữa hai

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

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

Hoạt động 2 trang 48 Vật Lí 12: Hãy dựa vào tính chất trên của chuyển động phân tử để tính thời gian Δt 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 Δt (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 phân tử khí tác dụng lên thành bình ABCD có giá 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 $V=l^3.$

Lời giải:

Xét 1 phân tử chất khí va chạm liên tiếp 2 lần trên mặt ABCD thì khoảng thời gian được tính là $\Delta t=\frac{2l}{v}$

a) Ta có: $F=ma=m\frac{v}{t}=m\frac{v}{\frac{l}{v}}=m\frac{v^2}{l}$ với $l$ là độ dài quãng đường phân tử khí đi từ thành bình EFOH tới thành bình ABCD.

Xét chiều dương như hình vẽ 12.1 thì lực do thành bình ABCD tác dụng lên một phân tử khí có giá trị là $-\frac{m{v}^2}{l}$ ; lực do một phân tử khí tác dụng lên thành bình ABCD có giá trị là $+\frac{m{v}^2}{l}$ .

b) Áp suất $p=\frac{F}{S}=\frac{\frac{m{v}^2}{l}}{l^2}=\frac{m{v}^2}{l^3}=\frac{m{v}^2}{V}$ với $V=l^3$ .

Lời giải bài tập Vật lí 12 Bài 12: Áp suất khí theo mô hình động học phân tử. Quan hệ giữa động năng phân tử và nhiệt độ hay khác:

• Khởi động trang 48 Vật Lí 12: Áp suất khí phụ thuộc như thế nào vào những đại lượng đặc trưng sau đây của phân tử: khối lượng phân tử ....

• Hoạt động 1 trang 48 Vật Lí 12: Tại sao có thể coi chuyển động của phân tử khí trước và sau khi va chạm với thành bình là chuyển động ....

• Câu hỏi 1 trang 49 Vật Lí 12: Hãy chứng tỏ hệ thức (12.1) phù hợp với định luật Boyle ....

• Câu hỏi 2 trang 49 Vật Lí 12: 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 ....

• Hoạt động trang 49 Vật Lí 12: Từ hai hệ thức pV = nRT và $\mathrm{p}=\frac{2}{3}\mathrm{\mu }{\overline{\mathrm{E}}}_{\mathrm{d}}$, hãy rút ra hệ thức: ${\overline{\mathrm{E}}}_{\mathrm{d}}=\frac{3}{2}.\frac{\mathrm{R}}{{\mathrm{N}}_{\mathrm{A}}}\mathrm{T}.$ Trong đó N_A là số Avogadro (${\mathrm{N}}_{\mathrm{A}}=\frac{\mathrm{N}}{\mathrm{n}}$). ....

• Câu hỏi 1 trang 50 Vật Lí 12: 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 ....

• Câu hỏi 2 trang 50 Vật Lí 12: Không khí chứa chủ yếu các phân tử khí nitrogen, oxygen và carbon dioxide. Hãy so sánh khối lượng ....

• Em có thể trang 51 Vật Lí 12: Giải thích được một số hiện tượng có liên quan đến áp suất theo mô hình phân tử. Ví dụ, tại sao trong quá trình ....