Hai bình kín có thể tích bằng nhau đều chứa khí lí tưởng ở cùng một nhiệt độ. Bình thứ nhất chứa khí hydrogen, bình thứ…

Phương pháp giải:

Vận dụng kiến thức về khí lí tưởng

Lời giải chi tiết:

a) Đúng. Theo công thức ${E_k} = \frac{3}{2}{k_B}T$, động năng trung bình chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ T. Vì hai bình ở cùng nhiệt độ, động năng trung bình của các phân tử hydrogen và helium là bằng nhau.

b) Sai. Số mol n của khí trong mỗi bình: $n = \frac{m}{M}$

trong đó m: khối lượng khí (bằng nhau), M: khối lượng mol của khí.

Khí hydrogen (H₂​) có M = 2 g/mol, khí helium (He) có M = 4 g/mol. Do đó, số mol khí hydrogen gấp đôi số mol khí helium.

Vì $p = \frac{{nRT}}{V}$​, số mol khí nhiều hơn thì áp suất lớn hơn. Do ${n_{{\rm{hydrogen}}}} = 2{n_{{\rm{helium}}}}$​, áp suất ở bình thứ nhất gấp đôi áp suất ở bình thứ hai.

c) Đúng. Nhiệt độ tuyệt đối: $T = 37 + 273 = 310\,{\rm{K}}$

Động năng trung bình của mỗi phân tử:

$\begin{array}{l}{E_k} = \frac{3}{2}{k_B}T\\ \Rightarrow {E_k} = \frac{3}{2}.1,{38.10^{ - 23}}.310 \approx 6,{417.10^{ - 21}}\,{\rm{J}}\end{array}$

d) Sai. Bình phương vận tốc trung bình:

$\begin{array}{l}v_{{\rm{tb}}}^2 = \frac{{3{k_B}T}}{m},m = \frac{M}{{{N_A}}} = \frac{{{{4.10}^{ - 3}}}}{{6,{{022.10}^{23}}}}\,{\rm{kg}}\\ \Rightarrow v_{{\rm{tb}}}^2 = \frac{{3.1,{{38.10}^{ - 23}}.300}}{{\frac{{{{4.10}^{ - 3}}}}{{6,{{022.10}^{23}}}}}} = 1,{87.10^6}{m^2}/{s^2} = 1,{87.10^{10}}c{m^2}/{s^2}\end{array}$