Câu hỏi:

25/08/2025 792 Lưu

Một bình dung tích 4,5 lít chứa 16 g khí ôxi ở áp suất \({2,5.10^5}{\rm{\;N/}}{{\rm{m}}^2}\). Khối lượng mol của khí ôxi là khoảng \(32{\rm{\;g/mol}}\). Động năng trung bình của các phân tử khí ôxi bằng

A. \({5,6.10^{ - 19}}{\rm{\;J}}\)                          

B. \({5,6.10^{ - 17}}{\rm{\;J}}\)      
C. \({5,6.10^{ - 23}}{\rm{\;J}}\)  
D. \({5,6.10^{ - 21}}{\rm{\;J}}\)

Quảng cáo

Trả lời:

verified Giải bởi Vietjack

Phương pháp:

Áp dụng công thức \(pV = nRT\) và công thức \(\overline {{{\rm{W}}_d}}  = \frac{3}{2}kT\)

Cách giải:

Số mol khí: \(n = \frac{m}{M} = \frac{{16}}{{32}} = 0,5\left( {{\rm{mol}}} \right)\)

Áp dụng phương trình Clapeyron: \(pV = nRT\)

\( \Rightarrow T = \frac{{pV}}{{nR}} = \frac{{{{2,5.10}^5}{{.4,5.10}^{ - 3}}}}{{0,5.8,31}} = 270,8\left( {\rm{K}} \right)\)

Động năng trung bình của các phân tử khí ôxi bằng:

\({{\rm{W}}_d} = \frac{3}{2}kT = \frac{3}{2}{.1,38.10^{ - 23}}.270,8 \approx {5,6.10^{ - 21}}J\)

Chọn D.

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Lời giải

Phương pháp:

Áp dụng phương trình trạng thái khí lí tưởng: \(\frac{{{p_1}{V_1}}}{{{T_1}}} = \frac{{{p_2}{V_2}}}{{{T_2}}}\)

Cách giải:

Trạng thái \(1:\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{{p_1}}\\{{V_1}}\\{{T_1} = {{627}^ \circ }{\rm{C}} + 273 = 900{\rm{\;K}}}\end{array}} \right.\)

Trạng thái 2: \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{{p_2} = 1,2{p_1}}\\{{V_2} = \frac{{{V_1}}}{3}}\\{{T_2} = {\rm{?\;}}}\end{array}} \right.\)

Áp dụng phương trình trạng thái khí lí tưởng: \(\frac{{{p_1}{V_1}}}{{{T_1}}} = \frac{{{p_2}{V_2}}}{{{T_2}}}\)

\( \Rightarrow \frac{{{p_1}{V_1}}}{{900}} = \frac{{1,2{p_1}.\frac{{{V_1}}}{3}}}{{{T_2}}} \Rightarrow {T_2} = 360{\rm{\;K}}\)

Với \({T_2} = 360{\rm{\;K}} \Rightarrow {t_2} = {87^ \circ }{\rm{C}}\)

Chọn C. 

Lời giải

Phương pháp:

- Áp dụng định luật Boyle: \(pV = \) const.

- Lực tác dụng lên ống thủy tinh bao gồm: Trọng lực \(\vec P\), lực đẩy Archimedes \({\vec F_A}\) và lực để giữ ống \(\vec F\).

- Áp dụng điều kiện cân bằng của vật, về độ lớn: \(P + F = {F_A}\), với \({F_A} = DVg\), V là thể tích của phần khí chiếm chỗ chất lỏng.

Cách giải:

Trạng thái 1: \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{{p_1} = {p_0}}\\{{V_1} = S\ell }\end{array}} \right.\)

Trạng thái 2: \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{{p_2} = {p_0} + h + x}\\{{V_2} = S.x}\end{array}} \right.\)

Vì nhiệt độ của khí bên trong ống không đổi nên áp dụng định luật Boyle ta được:

\({p_1}{V_1} = {p_2}{V_2} \Rightarrow 76.50 = \left( {76 + \frac{{10 + x}}{{13,6}}} \right).x\)

\( \Rightarrow x \approx 47,37\left( {{\rm{cm}}} \right)\)

Lực tác dụng lên ống thủy tinh bao gồm: Trọng lực \(\vec P\), lực đẩy Archimedes \({\vec F_A}\) và lực để giữ ống \(\vec F\).

Khi ống đứng yên ta có:

\(F + P = {F_A} \Rightarrow F = {F_A} - P = DVg - mg = DSxg - mg\)

Thay số vào ta được:

\(F = {1000.0,5.10^{ - 4}}.0,4737.10 - {15.10^{ - 3}}.10 \approx 0,09\left( N \right)\)

Đáp án: 0,09.