Động năng tịnh tiến trung bình của một mol phân tử oxygen ở 27 °C là bao nhiêu? Cho biết hằng số Boltzmann k_B = 1,38.10^-23 J/K.

Ta có: \({\rm{p}} = {{\rm{n}}_0}{\rm{kT}} \Rightarrow {{\rm{n}}_0} = \frac{{\rm{p}}}{{{\rm{kT}}}} \Rightarrow {{\rm{n}}_0} = \frac{{\frac{{{{10}^{ - 6}}}}{{760}} \cdot 1,013 \cdot {{10}^5}}}{{1,38 \cdot {{10}^{ - 23}} \cdot 300}} = 3,2 \cdot {10^{16}}\;{{\rm{m}}^{ - 3}}\)

Số phân tử khí trong bình: \({\rm{N}} = {{\rm{n}}_0}\;{\rm{V}} = 3,2 \cdot {10^{16}} \cdot 2 \cdot {10^{ - 3}} = 6,4 \cdot {10^{13}}\)

Vậy: Mật độ phân tử và tổng số phân tử khí trong bình là \({{\rm{n}}_0} = 3,{2.10^{16}}\;{{\rm{m}}^{ - 3}}\) và \({\rm{N}} = 6,4 \cdot {10^{13}}\)

Đáp án: 3,2.10¹⁶ m^-3; 6,4.10¹³.

\(\overline {{W_d}} = \frac{3}{2}{k_B}T = \frac{3}{2}.\frac{{RT}}{{{N_A}}} = \frac{3}{2}.\frac{{pV}}{{n.{N_A}}} = \frac{3}{2}.\frac{{pV}}{{\frac{m}{\mu }.{N_A}}} = \frac{{3 \cdot 2,5 \cdot {{10}^5} \cdot 32 \cdot 7,5 \cdot {{10}^{ - 3}}}}{{2 \cdot 24 \cdot 6,023 \cdot {{10}^{23}}}} = 6,23 \cdot {10^{ - 21}}\;J\)

(n₀ là mật độ phân tử khí, N là số phân tử khí trong bình)

Vậy: Động năng trung bình của các phân tử khí oxygen là \(\overline {{{\rm{W}}_{\rm{d}}}} = 6,23 \cdot {10^{ - 21}}\;{\rm{J}}\).

Đáp số: 6,23.10^-21 J.