Trợ lý học tập AI - Câu trả lời này chỉ mang tính tham khảo
1. Giải thích áp suất trong quá trình đẳng tích tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối:
Theo các hệ thức trong vật lý khí, ta có:
(12.2) Phương trình trạng thái khí lý tưởng:
\[ pV = nRT \]
(12.3) Trong quá trình đẳng tích (thể tích V không đổi), ta có:
\[ \frac{p}{T} = \text{hằng số} \]
Giải thích:
- Với một lượng khí xác định, số mol \( n \) và thể tích \( V \) không đổi.
- Từ (12.2), ta có:
\[ p = \frac{nR}{V} T \]
- Vì \( n, R, V \) đều là các hằng số trong trường hợp này, nên áp suất \( p \) tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối \( T \).
Do đó, trong quá trình đẳng tích, áp suất của khí tăng khi nhiệt độ tăng và ngược lại, tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối.
---
2. So sánh khối lượng, tốc độ trung bình, động năng trung bình của các phân tử khí nitrogen (N2), oxygen (O2), carbon dioxide (CO2) trong cùng điều kiện nhiệt độ:
- Khối lượng phân tử:
- \( m_{N_2} \approx 28 \) đvC (đơn vị khối lượng nguyên tử)
- \( m_{O_2} \approx 32 \) đvC
- \( m_{CO_2} \approx 44 \) đvC
- Tốc độ trung bình của phân tử khí (theo lý thuyết động học khí lý tưởng):
\[ v_{rms} = \sqrt{\frac{3kT}{m}} \]
Trong đó:
\( k \) là hằng số Boltzmann,
\( T \) là nhiệt độ tuyệt đối,
\( m \) là khối lượng phân tử.
- Vì nhiệt độ \( T \) không đổi, nên:
\[ v_{rms} \propto \frac{1}{\sqrt{m}} \]
=> Phân tử nhẹ hơn thì tốc độ trung bình lớn hơn.
- Động năng trung bình của phân tử khí:
\[ E_{đ} = \frac{3}{2} kT \]
- Động năng trung bình phụ thuộc vào nhiệt độ, không phụ thuộc vào khối lượng phân tử.
---
**Kết luận:**
- Khối lượng: \( m_{N_2} < m_{O_2} < m_{CO_2} \)
- Tốc độ trung bình: \( v_{N_2} > v_{O_2} > v_{CO_2} \)
- Động năng trung bình: bằng nhau với tất cả các loại phân tử ở cùng nhiệt độ.
---
Nếu cần thêm chi tiết hoặc giải thích, bạn cứ hỏi nhé!
FQA.vn Nền tảng kết nối cộng đồng hỗ trợ giải bài tập học sinh trong khối K12. Sản phẩm được phát triển bởi CÔNG TY TNHH CÔNG NGHỆ GIA ĐÌNH (FTECH CO., LTD)
Điện thoại: 1900636019
Email: info@fqa.vn
Địa chỉ: Số 21 Ngõ Giếng, Phố Đông Các, Phường Đống Đa, Thành phố Hà Nội, Việt Nam.