Giải Vật lí 12 Bài 3 (Cánh diều): Áp suất và động năng phân tử chất khí

Giải Vật lí 12 Bài 3: Áp suất và động năng phân tử chất khí

Mở đầu trang 44 Vật lí 12:

Lời giải:

Chuyển động của các phân tử khí có vai trò quan trọng trong việc tạo ra áp suất khí tác động lên bình chứa. Càng có nhiều phân tử khí chuyển động nhanh trong bình, áp suất khí càng cao.

Câu hỏi 1 trang 45 Vật lí 12:

Lời giải:

Độ lớn vận tốc của phân tử không thay đổi sau va chạm đàn hồi với thành bình.

Câu hỏi 2 trang 45 Vật lí 12:

Lời giải:

Xét một mặt phẳng S trong bình.

Trong 1s, một phân tử khí chuyển động với tốc độ v sẽ đi được quãng đường v.

Do đó, số phân tử đi qua mặt phẳng S trong 1s là:

n=μvS

Câu hỏi 3 trang 45 Vật lí 12:

Lời giải:

Công thức (3.2) là tổng lực do tất cả các phân tử khí va chạm với thành bình trong 1s tác dụng lên thành bình.

Do đó, độ lớn lực F được xác định bằng công thức (3.2) có độ lớn bằng lực do phân tử khí tác dụng lên thành bình.

Câu hỏi 4 trang 46 Vật lí 12:

Lời giải:

Chỉ có một phần nhỏ các phân tử khí trong bình chuyển động trên một trục xác định tại một thời điểm.

Câu hỏi 5 trang 46 Vật lí 12:

Lời giải:

$p=\frac{F}{S}=\frac{\frac{N}{6}.f}{S}=\frac{\frac{\mu Sv\mathrm{\Delta }t}{6}.\frac{2mv}{\mathrm{\Delta }t}}{S}=\frac{\frac{1}{3}\mu m{v}^{2}S}{S}=\frac{1}{3}\mu m{v}^2$

Luyện tập 1 trang 46 Vật lí 12:

Lời giải:

$v^2=\frac{3kT}{m}=\frac{3.1,{38.10}^{-23}.293}{\frac{1,{29.10}^{-3}}{6,{02.10}^{23}}}=596$

Câu hỏi 6 trang 47 Vật lí 12:

Lời giải:

$p=\frac{1}{3}\frac{Nm{v}^2}{V}\Rightarrow m{v}^2=\frac{3pV}{N}=\frac{3RT}{N_A}$

Luyện tập 2 trang 47 Vật lí 12:

Lời giải:

Theo lý thuyết động học khí, tốc độ trung bình của các phân tử khí tỉ lệ thuận với căn bậc hai của nhiệt độ tuyệt đối nên khi tăng gấp đôi nhiệt độ thì tốc độ trung bình chỉ tăng$\sqrt{2}$

Vận dụng trang 48 Vật lí 12:

Lời giải:

v² của nitrogen > v² của oxygen > v² của carbon dioxide