Đáp án và lời giải

Giải SGK Vật lí 12 Bài 8. Mô hình động học phân tử chất khí

Câu 1

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

Khi các chất ở các thể khác nhau thì lực liên kết giữa các phân tử sẽ khác nhau, khoảng cách giữa các phân tử, tốc độ chuyển động của chúng sẽ khác nhau nên chúng sẽ có hình dạng, thể tích khác nhau. Điều đó chỉ ra rằng chất ở thể khí có một số tính chất vật lí khác chính chất đó ở các thể khác.

Câu 2

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

Dùng một ống thuỷ tinh đựng một chút khói, dùng nắp đậy thuỷ tinh, sau đó đặt ống thuỷ tinh dưới kính hiển vi, dùng ánh sáng (có thể dùng đèn pin) rọi theo phương ngang vào ống thuỷ tinh. Quan sát chuyển động của các phân tử hạt khói trong không khí.

Câu 3

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

Chúng ta có thể thấy quỹ đạo chuyển động của hạt khói trong không khí rất hỗn loạn không theo một quy luật nhất định do chúng va chạm với không khí, nếu các phân tử không khí đứng yên, hạt khói sẽ di chuyển theo đường thẳng, điều đó chứng tỏ các phân tử không khí chuyển động hỗn loạn không ngừng.

Câu 4

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

Chuyển động này là chuyển động Brown. Vì các hạt bụi chuyển động hỗn loạn không ngừng, không có quy luật do va chạm với các phân tử không khí.

Câu 5

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

Ví dụ:

- Khi nước đang sôi, quanh vòi ấm thấy hơi nước bay ra rất nhiều nhưng xung quanh đó thì không nhìn thấy hơi nước vì các phân tử hơi nước ở thể khí chuyển động hỗn loạn không ngừng, lực liên kết giữa chúng rất yếu nên bị phá vỡ nhanh chóng và hoà lẫn vào với không khí, mật độ giảm dần nên không nhìn thấy.

- Đổ một lượng nước vào cốc, ta vẫn có thể nhìn thấy hình dạng của nước phụ thuộc vào vật chứa nó, nên lực liên kết giữa các phân tử chất lỏng lớn hơn lực liên kết giữa các phân tử chất khí.

- Đối với các vật rắn trong cuộc sống chúng ta đều nhìn thấy chúng có hình dạng cụ thể, nên lực liên kết giữa các phân tử chất rắn lớn hơn của chất lỏng và chất khí rất nhiều.

Câu 6

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

Khối lượng riêng nhỏ chứng tỏ khoảng cách giữa các phân tử ở thể khí lớn hơn nhiều so với ở thể lỏng và thể rắn.

+ Ở thể khí, các phân tử có nhiều khoảng trống giữa chúng.

+ Ở thể lỏng, các phân tử xếp sát nhau hơn.

+ Ở thể rắn, các phân tử liên kết chặt chẽ với nhau.

Câu 7

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

STT	Mô hình động học phân tử chất khí	Các thí nghiệm và hiện tượng thực tế
1	Phân tử khí chuyển động hỗn loạn, không ngừng	Chuyển động Brown
2	Kích thước của các phân tử khí rất nhỏ so với khoảng cách giữa chúng	Hiện tượng khuếch tán của khí
3	Khi chuyển động các phân tử khí va chạm với nhau và với thành bình.	Hiện tượng nén khí

Câu 8

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

- Đối với một lượng khí xác định, khi giảm thể tích bình chứa và giữ nguyên nhiệt độ: khoảng cách giữa các phân tử khí giảm nên số lần va chạm giữa các phân tử khí và thành bình trong một đơn vị thời gian tăng lên.

Mà áp suất là lực do khí tác dụng lên một đơn vị diện tích. Khi số lần va chạm tăng, lực tác dụng lên thành bình tăng. Do đó, áp suất khí tác dụng lên thành bình tăng.

- Ví dụ thực tế:

Bơm xe đạp: Khi ta ấn pit-tông, thể tích bình chứa khí giảm. Áp suất khí trong bình tăng, giúp ta bơm căng lốp xe.

Câu 9

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

Các phân tử khí trong thành bình chuyển động hoàn toàn hỗn độn. Khi va chạm với thành bình các phân tử khí bị phản xạ và truyền động lượng cho thành bình. Mỗi phân tử khí tác dụng lên thành bình một lực rất nhỏ, nhưng vô số phân tử khí cùng tác dụng lên thành bình sẽ gây ra một lực tác dụng đáng kể. Lực này tạo ra áp suất chất khí lên thành bình.

Áp suất chất khí tác dụng lên thành bình càng lớn khi càng có nhiều phân tử cùng tác dụng lên một đơn vị diện tích thành bình. Số các phân tử khí tác dụng lên một đơn vị diện tích thành bình phụ thuộc vào số phân tử khí có trong một đơn vị thể tích, nghĩa là phụ thuộc vào mật độ phân tử khí. Với một lượng khí nhất định thì mật độ khí tỉ lệ nghịch với thể tích khí ( $n=\frac{N}{V}$ , trong đó n là mật độ phân tử, N là số phân tử khí có trong thể tích V). Do đó, áp suất của chất khí tác dụng lên thành bình tỉ lệ nghịch với thể tích V.