Một học sinh tiến hành thí nghiệm khảo sát sự phụ thuộc của áp suất p theo nhiệt độ tuyệt đối T theo sơ đồ như hình bên. Trong đó, bình thủy tinh hình cầu có nút kín, bên trong có chứa khí được nối thông với áp kế qua một ống nhỏ. Bình thủy tinh được nhúng trong một bình nước, nhiệt độ của nước được đo bởi một nhiệt kế. Đun nóng từ từ nước trong bình rồi ghi lại giá trị nhiệt độ t được chỉ bởi nhiệt kế và áp suất p được chỉ bởi áp kế thu được kết quả ở bảng sau:

t (oC)	T (K)	p (105 Pa)	\(\frac{{\bf{p}}}{{\bf{T}}}\;\left( {{\bf{Pa}}/{\bf{K}}} \right)\)
28		1,00
58		1,10
75		1,15

Tỉ số p/T có giá trị trung bình xấp xỉ (làm tròn đến phần nguyên) bằng bao nhiêu Pa/K?

a) sai; b) đúng; c) đúng; d) sai.

a) Tốc độ trung bình của các phân tử khí tỉ lệ thuận với căn bậc hai của nhiệt độ tuyệt đối (T).

T₁ = 12°C = 285 K; T₂ = 297°C = 570 K.

\[\frac{{{v_2}}}{{{v_1}}} = \sqrt {\frac{{{T_2}}}{{{T_1}}}} = \sqrt {\frac{{570}}{{285}}} = 1,41\]

b) Đối với khí lý tưởng trong bình kín (thể tích không đổi), áp suất tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối: \[\frac{{{p_2}}}{{{p_1}}} = \frac{{{T_2}}}{{{T_1}}} = \frac{{570}}{{285}} = 2\]

c) Động năng tịnh tiến trung bình của mỗi phân tử khí ở 12⁰C :

\[{W_d} = \frac{3}{2}kT = \frac{3}{2}.1,{38.10^{ - 23}}.285 = 5,{9.10^{ - 21}}J\]

d) Nội năng của khối khí ở 297 ⁰C là: \[U = N{W_d} = \frac{3}{2}NkT = \frac{3}{2}nRT = \frac{3}{2}.1.8,31.570 = 7105,05J\]

Đáp án đúng là B

Trước khi nung nóng: T₁ = 290 K, V₁ = S.h.

Sau khi nung nóng, pittông được nâng lên một đoạn x: T₂ = 320 K, V₂ = S.(h + x).

Theo định luật Charles: \(\frac{{{V_2}}}{{{T_2}}} = \frac{{{V_1}}}{{{T_1}}} \Rightarrow \frac{{h + x}}{{{T_2}}} = \frac{{{h_1}}}{{{T_1}}} \Rightarrow \frac{{40 + x}}{{320}} = \frac{{40}}{{290}} \Rightarrow x \approx 4,1\,cm.\)