Áp suất do các phần tử khí tác dụng lên thành bình phụ thuộc như thế nào vào tốc độ chuyển động nhiệt, khối lượng và mật độ của các phân tử khí? Phát biểu nào đúng, phát biểu nào sai?

a) Khi tốc độ chuyển động nhiệt của các phân tử khí tăng thì áp suất tăng.

b) Khi khối lượng của các phân tử khí tăng thì áp suất giảm.

c) Khi mật độ của khí tăng thì áp suất tăng.

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.