Giải Vật lí 12 Cánh diều bài 1: Mô hình động học phân tử chất khí

Tại sao khói thuốc có thể lan rộng đến thế trong không khí?

Lời giải:

Giữa các phân tử không khí có khoảng cách lớn, các phân tử khói thuốc cũng ở thể khí và có khoảng cách, chúng chuyển động hỗn loạn không ngừng, lực liên kết phân tử giữa chúng rất yếu nên chúng dễ dàng khuếch tán vào trong không khí.

Giải Vật lí 12 trang 33 Cánh diều

Câu hỏi 1 trang 33 SGK Vật lí 12

Nếu các hạt phấn hoa có kích thước lớn hơn nữa, ta có thể quan sát được chuyển động Brown không, vì sao?

Lời giải:

Nếu các hạt phấn hoa có kích thước lớn hơn nữa vẫn có thể quan sát chuyển động Brown, nhưng khó quan sát hơn và cần điều kiện cụ thể.

Vì:

- Chuyển động Brown phụ thuộc vào kích thước hạt: Hạt càng nhỏ, chuyển động Brown càng mạnh.

- Hạt lớn và nặng chịu ảnh hưởng của trọng lực nhiều hơn, che lấp chuyển động Brown do va chạm với phân tử.

Câu hỏi 2 trang 33 SGK Vật lí 12

Nếu động năng của phân tử nước bằng động năng của hạt phấn hoa, hãy so sánh tốc độ của các phân tử nước với tốc độ của hạt phấn hoa.

Lời giải:

Động năng của phân tử nước bằng động năng của hạt phấn hoa, khối lượng hạt phấn hoa lại lớn hơn khối lượng phân tử nước. Do đó: tốc độ của phân tử nước lớn hơn tốc độ của hạt phấn hoa.

Luyện tập 1 trang 33 SGK Vật lí 12

Vì sao có thể cảm nhận được mùi thơm ở khắp nơi trong phòng sau khi chỉ xịt nước hoa ở một góc phòng

Lời giải:

Do chuyển động Brown của các phân tử nước hoa trong không khí, chúng khuếch tán rất nhanh.

Giải Vật lí 12 trang 34 Cánh diều

Luyện tập 2 trang 34 SGK Vật lí 12

Một phân tử oxygen đang chuyển động qua tâm một bình cầu có đường kính 0,20 m. Tốc độ của phân tử là 400 m/s. Ước tính số lần phân tử này va chạm vào thành bình chứa trong mỗi giây. Coi rằng tốc độ của phân tử là không đổi.

Lời giải:

Thời gian phân tử di chuyển từ thành bình bên này sang va chạm với thành bình đối diện là \(t = \frac{d}{v} = \frac{0,2}{400} = 5.10^{5} s\)

Số lần va chạm trong 1 giây: \(n = \frac{1}{t} = \frac{1}{5.10^{-4} } = 2000\)

Câu hỏi 3 trang 34 SGK Vật lí 12

Hãy chỉ ra nội dung tương ứng của mô hình động học phân tử chất khí được dùng để mô tả mỗi đặc điểm của khí lí tưởng.

Lời giải:

Giải Vật lí 12 trang 35 Cánh diều

Vận dụng trang 35 SGK Vật lí 12

Có ý kiến cho rằng: "Bong bóng khí có dạng hình cầu chứng tỏ không có phương ưu tiên trong chuyển động của các phân tử khí" Ý kiến này có đúng không? Vì sao?

Lời giải:

Ý kiến cho rằng bong bóng khí có dạng hình cầu chứng tỏ không có phương ưu tiên trong chuyển động của các phân tử khí là đúng vì:

- Dạng hình cầu của bong bóng xà phòng là kết quả của sự cân bằng giữa sức căng bề mặt và áp suất đều do các phân tử khí tạo ra.

- Chuyển động hỗn loạn của các phân tử khí không tạo ra phương ưu tiên nào, dẫn đến áp suất đều trên thành bong bóng.

- Do đó, hình cầu là hình dạng tối ưu cho bong bóng xà phòng để giảm thiểu sức căng bề mặt và chịu được áp suất đều từ bên trong.

Bài tiếp theo: Giải Vật lí 12 Cánh diều bài 2: Phương trình trạng thái khí lí tưởng