Giúp mình với! Một xi lanh kín chứa 1 mol khí hydrogen ở điều kiện tiêu chuẩn 0°C và áp suất latm. Biết khối lượng một phân từ khí hydrogen là 3,3. 10-27 kg và 1 atm = 101325 Pa. Biết rằng căn bậc hai...

Giải bài tập về khí lý tưởng
Phân tích đề bài:
Chất khí: Khí hydrogen (H₂)
Điều kiện tiêu chuẩn: 0°C (273K), áp suất 1 atm
Số mol: 1 mol
Khối lượng một phân tử: 3,3.10⁻²⁷ kg
Yêu cầu: Xét tính đúng sai của các phát biểu
Giải chi tiết:
a) Số phân tử khí hydrogen trong xi lanh là 6,02. 10²³ hạt.

Đúng. Đây là số Avogadro, đại diện cho số hạt (phân tử, nguyên tử) trong 1 mol chất bất kỳ.
b) Nội năng của khí trong xi lanh phụ thuộc vào nhiệt độ.

Đúng. Nội năng của khí lý tưởng chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ tuyệt đối. Khi nhiệt độ tăng, các phân tử khí chuyển động nhanh hơn, động năng tăng lên, dẫn đến nội năng tăng.
c) Động năng tịnh tiến trung bình của khối khí trong bình ở 0 °C thì bằng không.

Sai. Ở bất kỳ nhiệt độ nào trên 0K (tức là -273,15°C), các phân tử khí luôn chuyển động hỗn loạn, do đó động năng tịnh tiến trung bình luôn lớn hơn 0. Ở 0°C, động năng này tuy nhỏ nhưng không bằng không.
d) Tốc độ căn quân phương trung bình của một phần tử khí trong xi lanh gần bằng 3,43.10⁶ m/s.

Để kiểm tra, ta sử dụng công thức:
v_tb² = (3kT)/m
Trong đó:
v_tb: Tốc độ căn quân phương trung bình
k: Hằng số Boltzmann ≈ 1.38.10⁻²³ J/K
T: Nhiệt độ tuyệt đối (K)
m: Khối lượng một phân tử
Tính toán:
Đổi nhiệt độ: T = 273 K
Tính v_tb²: v_tb² = (3 * 1.3810⁻²³ * 273) / (3.310⁻²⁷) ≈ 3.43*10¹²
Tính v_tb: v_tb ≈ √(3.4310¹²) ≈ 1.8510⁶ m/s
Kết luận: Phát biểu d sai. Tốc độ căn quân phương trung bình của một phần tử khí hydrogen ở điều kiện tiêu chuẩn gần bằng 1.8510⁶ m/s, không phải 3.4310⁶ m/s.

Tổng kết:
Các phát biểu a và b là đúng.
Các phát biểu c và d là sai.