Mô hình động học phân tử chất khí, đại lượng trạng thái và đổi đơn vị

Trong các phát biểu sau về khí lí tưởng, phát biểu nào đúng?

a) Các phân tử chuyển động hỗn loạn, không ngừng. b) Lực hút giữa các phân tử khí lí tưởng luôn rất lớn. c) Va chạm giữa phân tử và thành bình là va chạm đàn hồi. d) Áp suất của khí lên thành bình là do trọng lượng của các phân tử khí.

Giải. (a) đúng. (b) sai: bỏ qua tương tác trừ lúc va chạm. (c) đúng. (d) sai: áp suất do các phân tử va chạm vào thành bình; ngay cả khi khí ở ngoài không gian không trọng lực vẫn có áp suất.

Một lon xịt kín để cạnh bếp nóng có thể nổ. Giải thích bằng mô hình động học.

Giải. Lon kín nên thể tích khí không đổi. Nhiệt độ tăng làm phân tử khí chạy nhanh hơn: mỗi giây có nhiều va chạm lên thành lon hơn và mỗi va chạm đẩy mạnh hơn, nên áp suất tăng. Khi áp suất vượt mức vỏ lon chịu được, lon nổ.

Đổi: a) $2{,}5\,\text{atm}$ sang Pa; b) $760\,\text{mmHg}$ sang Pa; c) $1{,}0\cdot10^5\,\text{Pa}$ sang mmHg.

Giải. a) $2{,}5\cdot1{,}013\cdot10^5\approx2{,}53\cdot10^5\,\text{Pa}$. b) $760\,\text{mmHg}=1\,\text{atm}=1{,}013\cdot10^5\,\text{Pa}$. c) $\dfrac{1{,}0\cdot10^5}{133{,}3}\approx750\,\text{mmHg}$.

Một lượng khí chiếm $12\,\text{L}$ ở $25\,^\circ\text{C}$; một ống tiêm chứa $350\,\text{cm}^3$ khí. Đổi các số đo sang đơn vị SI.

Giải. $12\,\text{L}=12\cdot10^{-3}=1{,}2\cdot10^{-2}\,\text{m}^3$. $350\,\text{cm}^3=350\cdot10^{-6}=3{,}5\cdot10^{-4}\,\text{m}^3$. $T=25+273=298\,\text{K}$.

Một lốp xe có áp kế chỉ $1{,}8\cdot10^5\,\text{Pa}$ khi khí quyển là $1{,}0\cdot10^5\,\text{Pa}$. Áp suất khí trong lốp để dùng cho $pV=nRT$ là bao nhiêu?

Giải. Áp kế chỉ chênh lệch với khí quyển, nên áp suất tuyệt đối $p=1{,}8\cdot10^5+1{,}0\cdot10^5=2{,}8\cdot10^5\,\text{Pa}$.