Theo mô hình động học phân tử, động năng tịnh tiến trung bình của phân tử khí

Hình vẽ bên mô tả sơ đồ một chiếc ghế nâng hạ bằng khí thông qua chuyển động lên xuống của xi lanh nối với mặt ghế. Thanh nén khí cố định trên đế bịt kín một lượng khí lí tưởng trong xi lanh. Bỏ qua ma sát giữa thanh nén và xi lanh. Tồng khối lượng của mặt ghế và xi lanh là 6 kg , tiết diện của thanh nén là \(30\;{\rm{c}}{{\rm{m}}^2}\). Một học sinh nặng 54 kg ngồi lên ghế (hai chân để lơ lửng không chạm mặt sàn) thì ghế hạ xuống 12 cm khi ổn định. Coi nhiệt độ của khí trong xi lanh không đổi, áp suất khí quyển là \({10^5}\;{\rm{Pa}}\) và lấy \({\rm{g}} = 10\;{\rm{m}}/{{\rm{s}}^2}\).

a) Khi học sinh ngồi trên ghế, áp suất của khí trong xi lanh là \(2 \cdot {10^5}\;{\rm{Pa}}\).

b) Khi ghế để trống, áp suất của khí trong xi lanh bằng áp suất khí quyển.

c) Khi ghế để trống, cột khí trong xi lanh dài 20 cm .

d) Quá trình ghế hạ xuống, khí trong xi lanh nhận công.

Một nhóm học sinh đã chuẩn bị các dụng cụ: Ống nghiệm (1), nút bấc có kích thước vừa khít với miệng ống nghiệm (2), đèn cồn (3), giá đỡ thí nghiệm (4) và các điều kiện cần thiết khác đề làm thí nghiệm tìm hiểu về mối liên hệ giữa nội năng của một khối khí với năng lượng của các phân tử khí. Bố trí thí nghiệm như hình bên, sau đó dùng đèn cồn hơ nóng ống nghiệm cho đến khi nút bấc bật ra khỏi miệng ống nghiệm.

a) Khi nút bấc chưa bật ra, nội năng của không khí trong ống nghiệm tăng.

b) Nhiệt lượng không khí trong ống nghiệm nhận được từ ngọn lửa đèn cồn chuyển hoàn toàn thành công mà khí thực hiện để làm nút bấc bật ra ngoài.

c) Khi nút bấc chưa bật ra, nhiệt độ không khí trong bình không thay đổi.

d) Nút bấc bật ra chứng tỏ động năng của các phân tử không khí trong ống nghiệm tăng lên khi được hơ nóng.

Hình bên là đồ thị biểu diễn sự thay đổi nhiệt độ theo thời gian trong quá trình chuyển từ thể rắn sang thể lỏng của chất rắn A và B .

a) Chất rắn B có nhiệt độ nóng chảy xác định.

b) Chất rắn A là chất rắn vô định hình.

c) Khi nung nóng liên tục, chất rắn A mềm đi và chuyển dần sang thể lỏng.

d) Chất rắn B không có cấu trúc tinh thể.

Vào sáng sớm, một chiếc xe ô tô bắt đầu hành trình vượt qua sa mạc Sahara. Coi khí trong lốp xe có nhiệt độ như ngoài trời. Nhiệt độ sa mạc Sahara lúc sáng sớm là $7^{0}C$, đến giữa trưa là ${47}^{0}C$. Động năng tịnh tiến trung bình của các phân tử khí trong lốp bánh xe đã tăng lên bao nhiêu lần (làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần trăm)?

Một bánh xe máy được bơm căng không khí ở nhiệt độ ${20}^{0}C$ và áp suất 2 atm . Coi thể tích khí trong lốp bánh xe không đổi. Khi để ngoài nắng nhiệt độ ${42}^{0}C$, thì áp suất khí trong bánh xe bằng bao nhiêu atm (làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần trăm)?

PHẦN II. Câu trắc nghiệm đúng sai. Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 4. Trong mỗi ý a), b), c), d) ở mỗi câu, thí sinh chọn đúng hoặc sai.

Để xác định nhiệt dung riêng của nước, có thể tiến hành thí nghiệm theo sơ đồ nguyên lí như hình vẽ dưới đây.

a) Khi tiến hành thí nghiệm không được khuấy nước trong bình nhiệt lượng kế.

b) Đổ nước vào bình nhiệt lượng kế sao cho toàn bộ dây điện trở phải chìm trong nước.

c) Sau khi tiến hành xong thí nghiệm phải tắt nguồn điện.

d) Nhiệt lượng mà nước trong bình nhiệt lượng kế thu bằng nhiệt lượng tỏa ra trên dây điện trở.