TopStudy

Đáp án và lời giải

Giải SBT Vật lý 12 Cánh diều Bài 3: Áp suất và động năng phân tử chất khí có đáp án

Về trang đề

Câu 1

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Đáp án đúng là D

Áp suất khí lí tưởng: p=13Nmv2‾V=13ρv2‾p=\frac{1}{3}\frac{Nm\overline{{v}^{2}}}{V}=\frac{1}{3}ρ\overline{{v}^{2}}

Câu 2

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Đáp án đúng là C

Áp suất khí lí tưởng: p=13Nmv2‾V=13ρv2‾p=\frac{1}{3}\frac{Nm\overline{{v}^{2}}}{V}=\frac{1}{3}ρ\overline{{v}^{2}}

Câu 3

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Đáp án đúng là A

Câu 4

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Đáp án đúng là B

Wd‾=32kT=32.1,38.10−23.(25+273)=6,2.10−21J.\overline{{W}_{d}}=\frac{3}{2}kT=\frac{3}{2}.1,{38.10}^{-23}.(25+273)=6,{2.10}^{-21}J.

Câu 5

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Áp suất khí lí tưởng: p=13Nmv2‾V=13ρv2‾p=\frac{1}{3}\frac{Nm\overline{{v}^{2}}}{V}=\frac{1}{3}ρ\overline{{v}^{2}}

a) Sai. Áp suất khi tỉ lệ nghịch với thể tích bình chứa nó.

b) Đúng.

c) Sai. Số va chạm càng nhiều khi phân tử khí chuyển động càng nhanh.

d) Đúng. Vì áp suất khi tỉ lệ nghịch với thể tích bình chứa nó.

Câu 6

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

a) Sai. ∣Δp→∣=∣−mv−(+mv)∣=2mv|Δ\overrightarrow{p}|=|-mv-(+mv)|=2mv

b) Sai. Lực gây ra thay đổi động lượng của phân tử khí là lực thành bình tác dụng lên phân tử khí.

c) Đúng.

d) Đúng.

Câu 7

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

p=13ρv2‾⇒v2‾=3pρ=3.1.1,01.1051,43=2,1.105m2/s2p=\frac{1}{3}ρ\overline{{v}^{2}}\Rightarrow \overline{{v}^{2}}=\frac{3p}{ρ}=\frac{3.1.1,{01.10}^{5}}{1{,}43}=2,{1.10}^{5}{m}^{2}/{s}^{2}

Câu 8

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Để bình phương tốc độ phân tử tăng gấp đôi thì nhiệt độ (thang Kelvin) tăng gấp đôi.

T2=2T1=2.(0+273)=546K⇒t2=273∘C.{T}_{2}=2{T}_{1}=2.(0+273)=546K\Rightarrow {t}_{2}=273^{\circ}C.

Câu 9

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

a) pV=nRT⇒n=pVRT=3.105.0,28,31.(27+273)≈24 molpV=nRT\Rightarrow n=\frac{pV}{RT}=\frac{{3.10}^{5}.0{,}2}{8{,}31.(27+273)}\approx 24\ mol

Số phân tử khí: N=n.NA=24.6,023.1023=1,46.1025N=n.{N}_{A}=24.6,{023.10}^{23}=1,{46.10}^{25}

b) Ed=33kT=32.1,38.10−23.(27+273)=6,21.10−21J{E}_{d}=\frac{3}{3}kT=\frac{3}{2}.1,{38.10}^{-23}.(27+273)=6,{21.10}^{-21}J

Câu 10

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Ed=32kT⇒5.10−21=32.1,38.10−23.T⇒T=241,5K⇒t=−31,5∘C{E}_{d}=\frac{3}{2}kT\Rightarrow {5.10}^{-21}=\frac{3}{2}.1,{38.10}^{-23}.T\Rightarrow T=241{,}5K\Rightarrow t=-31{,}5^{\circ}C

Câu 11

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

a) p=13ρv2‾⇒v2‾=3pρ=3.1.1,01.1051,29=2,3.105m2/s2p=\frac{1}{3}ρ\overline{{v}^{2}}\Rightarrow \overline{{v}^{2}}=\frac{3p}{ρ}=\frac{3.1.1,{01.10}^{5}}{1{,}29}=2,{3.10}^{5}{m}^{2}/{s}^{2}

b) v2‾=482m/s\sqrt{\overline{{v}^{2}}}=482\text{m}/\text{s}, lớn hơn tốc độ âm thanh trong không khí.

Câu 12

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

a) Khối lượng khí hydrogen trong bình là (9,00.10−2kg1,00m3)(22,4⋅10−3m3).(\frac{9,{00.10}^{-2}\text{kg}}{1{,}00{\text{m}}^{3}})(22{,}4\cdot {10}^{-3}{\text{m}}^{3}).

Khối lượng khí helium trong bình là (18,00⋅10−2kg1,00m3)(22,4.10−3m3).(\frac{18{,}00\cdot {10}^{-2}\text{kg}}{1{,}00{\text{m}}^{3}})(22,{4.10}^{-3}{\text{m}}^{3}).

Tổng khối lượng khí hydrogen và khí helium trong bình là (27,00.10−2kg1,00m3)(22,4⋅10−3m3)(\frac{27,{00.10}^{-2}\text{kg}}{1{,}00{\text{m}}^{3}})(22{,}4\cdot {10}^{-3}{\text{m}}^{3})

Khối lượng riêng của hỗn hợp khí trong bình là ρ=(27,00.10−2kg1,00m3)=0,27kg/m3.ρ=(\frac{27,{00.10}^{-2}\text{kg}}{1{,}00{\text{m}}^{3}})=0{,}27\text{kg}/{\text{m}}^{3}.

b) Áp suất khí là tổng áp suất do các phân tử tác dụng lên thành bình nên áp suất hỗn hợp khí tác dụng lên thành bình bằng tổng áp suất do khí hydrogen và do khí helium tác dụng lên thành bình.

p=2atmp=2\text{atm}

c) Giá trị trung bình của bình phương tốc độ phân tử khí trong bình là v2‾=3pρ=6⋅1,01⋅105N/m20,27kg/m3=2,24⋅106m2/s2\overline{{v}^{2}}=\frac{3p}{ρ}=\frac{6\cdot 1{,}01\cdot {10}^{5}\text{N}/{\text{m}}^{2}}{0{,}27\text{kg}/{\text{m}}^{3}}=2{,}24\cdot {10}^{6}{\text{m}}^{2}/{\text{s}}^{2}

Đáp án: a) 0,27kg/m30{,}27\text{kg}/{\text{m}}^{3}; b) 2atm2\text{atm}; c) 2,24⋅106m2/s2.2{,}24\cdot {10}^{6}{\text{m}}^{2}/{\text{s}}^{2}.