Cho đồ thị biến đổi trạng thái của một lượng khí lí tưởng từ trạng thái 1 đến trạng

Câu hỏi số 957773:

Vận dụng

Cho đồ thị biến đổi trạng thái của một lượng khí lí tưởng từ trạng thái 1 đến trạng thái 2 như hình bên. Động năng trung bình của phân tử khí ở trạng thái 2 gấp mấy lần động năng trung bình của phân tử khí ở trạng thái 1?

Trả lời:

Đáp án đúng là:

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:957773

Phương pháp giải

Sử dụng phương trình trạng thái của khí lí tưởng để tìm tỉ lệ nhiệt độ và vận dụng công thức tính động năng tịnh tiến trung bình của phân tử khí.

Giải chi tiết

Từ đồ thị ta xác định được các thông số ở trạng thái 1 là áp suất $p_{1}$ và thể tích $V_{1}$.

Ở trạng thái 2, áp suất là $p_{2} = \dfrac{3p_{1}}{2} = 1,5p_{1}$ và thể tích là $V_{2} = 2V_{1}$.

Áp dụng phương trình trạng thái khí lí tưởng $\dfrac{p_{1}V_{1}}{T_{1}} = \dfrac{p_{2}V_{2}}{T_{2}}$ $\left. \Rightarrow\dfrac{T_{2}}{T_{1}} = \dfrac{p_{2}V_{2}}{p_{1}V_{1}} \right.$

Thay các giá trị vào ta được $\dfrac{T_{2}}{T_{1}} = \dfrac{1,5p_{1} \cdot 2V_{1}}{p_{1}V_{1}} = 3$.

Mặt khác, động năng tịnh tiến trung bình của phân tử khí lí tưởng tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối theo công thức $W_{d} = \dfrac{3}{2}kT$.

Do đó, tỉ số động năng trung bình ở hai trạng thái bằng đúng tỉ số nhiệt độ tuyệt đối, tức là $\dfrac{W_{d2}}{W_{d1}} = \dfrac{T_{2}}{T_{1}} = 3$

Vậy động năng trung bình của phân tử khí ở trạng thái 2 gấp 3 lần ở trạng thái 1.

Đáp án cần điền là: 3

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K9 Chú ý! Lộ Trình Sun 2027 - 1 lộ trình ôn đa kỳ thi (TN THPT, ĐGNL (Hà Nội/ Hồ Chí Minh), ĐGNL Sư Phạm, ĐGTD, ĐGNL Bộ Công an, ĐGNL Bộ Quốc phòngTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com. Cập nhật bám sát bộ SGK mới, Thầy Cô giáo giỏi, 3 bước chi tiết: Nền tảng lớp 12; Luyện thi chuyên sâu; Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.