Bài tập củng cố Vật lí 12 kết nối: bài 8 Mô hình động học phân tử chất khí

Bài tập củng cố môn Vật lí 12 kết nối tri thức: Bài 8 Mô hình động học phân tử chất khí. Phần bài tập gồm 4 mức độ: Nhận biết, Thông hiểu, Vận dụng và Vận dụng cao bám sát với chương trình sách giáo khoa. Thông qua bài tập này, học sinh có thể ôn luyện kiến thức đã học từ cơ bản đến nâng cao.

Nội dung chi tiết

BÀI 8 : MÔ HÌNH ĐỘNG HỌC PHÂN TỬ CHẤT KHÍ

(15 CÂU)

1. NHẬN BIẾT (5 CÂU)

Câu 1: Em hãy cho biết quỹ đạo chuyển động của hạt khói trong không khí, từ đó đưa ra kết luận nếu tăng/giảm nhiệt độ thì có ảnh hưởng gì đến quỹ đạo chuyển động này?

Trả lời:

Quỹ đạo chuyển động của hạt khói trong không khí không theo một hướng cụ thể mà nó chuyển động hỗn loạn, không ngừng.

Kết luận: Nếu tăng/giảm nhiệt độ thì tốc độ chuyển động hỗn loạn của các phân tử khí càng lớn/nhỏ.

Câu 2: Em hãy trình bày đặc điểm mô hình động học phân tử chất khí?

Trả lời:

Mô hình động học phân tử chất khí:

- Chất khí được cấu tạo từ các phân tử có kích thước rất nhỏ so với khoảng cách giữa chúng. Lực liên kết giữa các phân tử ở thể khí rất yếu so với ở thể lỏng và thể rắn.

- Các phân tử khí chuyển động hỗn loạn, không ngừng. Nhiệt độ khí càng cao thì chuyển động này càng nhanh.

- Khi chuyển động hỗn loạn, các phân tử khí va chạm với nhau và với thành bình. Khi va chạm với thành bình các phân tử khí tác dụng lực, gây áp suất lên thành bình.

Câu 3: Em hãy nêu tính chất của các phân tử khí?

Trả lời:

Tính chất:

- Có vận tốc trung bình phụ thuộc vào nhiệt độ.

- Gây áp suất lên thành bình.

- Chuyển động nhiệt hỗn loạn.

Câu 4: Em hãy trình bày đặc điểm cơ bản của khí lí tưởng?

Trả lời:

Đặc điểm cơ bản của khí lí tưởng:

- Các phân tử khí được coi là các chất điểm, không tương tác với nhau khi chưa va chạm.

- Các phân tử khí tương tác khi va chạm với nhau và va chạm với thành bình. Các va chạm này là va chạm hoàn toàn đàn hồi.

Câu 5: Trong thí nghiệm Brown, em có thể cho biết quỹ đạo chuyển động của các hạt phấn hoa là gì?

Trả lời:

Trong thí nghiệm Brown, quỹ đạo chuyển động của các hạt phấn hoa là có dạng gấp khúc và không theo quy luật xác định.

2. THÔNG HIỂU (5 CÂU)

Câu 1: Nguyên nhân của chuyển động Brown là gì?

Trả lời:

Nguyên nhân của chuyển động Brown là kết quả của sự va chạm của hạt với các nguyên tử hoặc phân tử khác trong chất lỏng hoặc chất khí.

Câu 2: Em hãy nêu ảnh hưởng của kích thước của hạt, mật độ của môi trường, nhiệt độ của môi trường như thế nào trong chuyển động Brown?

Trả lời:

- Kích thước của hạt: Chuyển động Brown giảm khi kích thước của hạt tăng.

- Mật độ của môi trường: Chuyển động Brown tăng khi mật độ của môi trường giảm.

- Nhiệt độ của môi trường: Chuyển động Brown tăng khi nhiệt độ của môi trường tăng.

Câu 3: Em hãy tính số phân tử có trong 10 ml nước.

Trả lời:

Áp dụng công thức : BÀI 8 : MÔ HÌNH ĐỘNG HỌC PHÂN TỬ CHẤT KHÍ phân tử.

3. VẬN DỤNG (5 CÂU)

Câu 1: Em hãy tính số phân tử chứa trong 1kg không khí nếu như không khí có 22% là oxi và 78% là khí nito.

Trả lời:

Số phân tử chứa trong 1kg không khí là:

BÀI 8 : MÔ HÌNH ĐỘNG HỌC PHÂN TỬ CHẤT KHÍ
BÀI 8 : MÔ HÌNH ĐỘNG HỌC PHÂN TỬ CHẤT KHÍ

Câu 2: Một phân tử khí tạo ra bao nhiêu va chạm trong một giây, biết tốc độ trung bình của phân tử là 250 m/s và quãng đường tự do trung bình là 2,03.10-7 m/s.

Trả lời:

Số lần va chạm được được hiện mỗi giây bởi mỗi phân tử sẽ bằng tần số va chạm, ta có:

BÀI 8 : MÔ HÌNH ĐỘNG HỌC PHÂN TỬ CHẤT KHÍsố lần va chạm/giây.

Câu 3: Biết một giọt nước nặng 0,01g, em hãy tính số phân tử thoát khỏi bề mặt chất lỏng trong một giây, cho rằng giọt nước bay hơi trong 20 phút.

Trả lời:

0,01 g nước chứa số phân tử là: BÀI 8 : MÔ HÌNH ĐỘNG HỌC PHÂN TỬ CHẤT KHÍ phân tử.

Số phân tử thoát ra mỗi giây là: BÀI 8 : MÔ HÌNH ĐỘNG HỌC PHÂN TỬ CHẤT KHÍphân tử.

Câu 4: Một bình kín chứa N = 3,01.1023 phân tử khí Hêli. Tính khối lượng khí Hêli trong bình?

Trả lời:

Ta có công thức số phân tử:

BÀI 8 : MÔ HÌNH ĐỘNG HỌC PHÂN TỬ CHẤT KHÍ

Câu 5: Một bình kín chứa 3,01.1023 phân tử khí hidro. Tính khối lượng khí hidro trong bình?

Trả lời:

Ta có: BÀI 8 : MÔ HÌNH ĐỘNG HỌC PHÂN TỬ CHẤT KHÍ

4. VẬN DỤNG CAO (2 CÂU)

Câu 1: Một phân tử khí có khối lượng m chuyển động với tốc độ u theo phương vuông góc với thành bình, sau va chạm hoàn toàn đàn hồi thì phân tử khí bật ngược lại.

a) Lực do phân tử khí tác dụng lên thành bình trong khoảng thời gian Dt có độ lớn là bao nhiêu?

b) Cho:

BÀI 8 : MÔ HÌNH ĐỘNG HỌC PHÂN TỬ CHẤT KHÍ

Hãy tính lực do phân tử khí tác dụng lên thành bình trong khoảng thời gian Dt?

Trả lời:

a) Ta có:

BÀI 8 : MÔ HÌNH ĐỘNG HỌC PHÂN TỬ CHẤT KHÍ
BÀI 8 : MÔ HÌNH ĐỘNG HỌC PHÂN TỬ CHẤT KHÍ
BÀI 8 : MÔ HÌNH ĐỘNG HỌC PHÂN TỬ CHẤT KHÍ

b) Áp dụng công thức mà ta tìm được ở câu a), ta có:

BÀI 8 : MÔ HÌNH ĐỘNG HỌC PHÂN TỬ CHẤT KHÍ

Câu 2: Một cốc chứa 250g nước. Tìm tổng số điện tích dương có trong cốc nước?

Trả lời:

18g nước chứa NA = 6,02.1023 phân tử.

250 g nước thì chứa BÀI 8 : MÔ HÌNH ĐỘNG HỌC PHÂN TỬ CHẤT KHÍphân tử.

Mỗi phân tử nước chứa hai nguyên tử hydrogen và một nguyên tử oxye, tức là 10 electron và 10 proton. Tổng số điện tích dương có trong một cốc nước là:

BÀI 8 : MÔ HÌNH ĐỘNG HỌC PHÂN TỬ CHẤT KHÍ