⚛ Physics Team · HỌC ONLINE

Bài 8. Mô hình động học phân tử chất khí

Học nhanh phần lí thuyết trọng tâm, luyện ba dạng câu hỏi và hoàn thành bài kiểm tra ngắn để tự đánh giá mức độ hiểu bài.

Lớp 12 Chương 2. Khí lí tưởng 9 bài tập áp dụng 8 câu kiểm tra · 10 phút
Tiến độ bài học0/3 phần
1Hiểu lí thuyết
2Làm bài áp dụng
3Hoàn thành kiểm tra
Phần I

Tóm tắt lí thuyết và giúp hiểu sâu

Đọc lần lượt, chú ý các công thức, hình minh họa và lưu ý trọng tâm.

Bước 1/3
🎧 Khởi động: Bên trong chất khí có gì?
Mở nội dung trong cửa sổ mới

1. Kiến thức trọng tâm

1.1. Chất khí

🎧 Những đặc điểm nổi bật của chất khí
Mở nội dung trong cửa sổ mới

Chất khí không có hình dạng riêng và thể tích riêng, luôn chiếm toàn bộ thể tích của bình chứa.

Khoảng cách giữa các phân tử khí lớn hơn nhiều lần kích thước của chúng.

Do khoảng cách lớn nên lực tương tác giữa các phân tử khí rất nhỏ.

Chất khí dễ nén và dễ giãn nở vì khoảng cách giữa các phân tử rất lớn.

Hình minh họa

🎧 So sánh cấu trúc của chất rắn, lỏng và khí
Mở nội dung trong cửa sổ mới

1.2. Mô hình động học phân tử chất khí

Mô hình động học phân tử chất khí được xây dựng dựa trên các giả thuyết:

Chất khí được cấu tạo từ các phân tử riêng biệt.

Các phân tử khí luôn chuyển động hỗn loạn không ngừng.

Kích thước của các phân tử rất nhỏ so với khoảng cách giữa chúng.

Giữa các phân tử có lực tương tác rất nhỏ nên trong phần lớn thời gian chuyển động có thể bỏ qua lực tương tác này.

Các va chạm giữa các phân tử với nhau và với thành bình được coi là va chạm đàn hồi.

🎧 Các giả thuyết của mô hình động học phân tử
Mở nội dung trong cửa sổ mới

1.3. Chuyển động nhiệt của phân tử khí

Hình minh họa

Các phân tử khí chuyển động liên tục theo mọi hướng.

Sau mỗi lần va chạm, hướng và độ lớn vận tốc của phân tử có thể thay đổi.

Chuyển động của các phân tử mang tính hỗn loạn, ngẫu nhiên.

Nhiệt độ càng cao thì chuyển động nhiệt của các phân tử càng mạnh.

🎧 Chuyển động nhiệt của phân tử khí
Mở nội dung trong cửa sổ mới
🎧 Va chạm đàn hồi của các phân tử khí
Mở nội dung trong cửa sổ mới

1.4. Khí lí tưởng

Khí lí tưởng là mô hình khí trong đó:

Kích thước các phân tử được coi là không đáng kể so với khoảng cách giữa chúng.

Lực tương tác giữa các phân tử được bỏ qua, trừ trong thời gian va chạm.

Trong thực tế, nhiều chất khí ở áp suất không quá lớn và nhiệt độ không quá thấp có thể được xem gần đúng là khí lí tưởng.

🎧 Khí lí tưởng là gì?
Mở nội dung trong cửa sổ mới

1.5. Ý nghĩa của mô hình động học phân tử

Giúp giải thích các tính chất của chất khí dựa trên chuyển động của các phân tử.

Là cơ sở xây dựng mô hình khí lí tưởng và các định luật chất khí.

🎧 Ý nghĩa của mô hình động học phân tử
Mở nội dung trong cửa sổ mới

2. HIỂU SÂU BẢN CHẤT

💡 Phần lớn thể tích của chất khí là khoảng trống giữa các phân tử.

💡 Chất khí dễ nén hơn chất lỏng và chất rắn vì khoảng cách giữa các phân tử rất lớn.

💡 Chuyển động nhiệt của các phân tử diễn ra liên tục ngay cả khi chất khí đứng yên so với vật mốc bên ngoài.

💡 Trong chất khí, các phân tử chuyển động hỗn loạn theo mọi hướng chứ không chuyển động theo một hướng xác định.

💡 Khí lí tưởng là mô hình lí thuyết dùng để đơn giản hóa việc nghiên cứu chất khí.

🎧 Vì sao chất khí dễ bị nén?
Mở nội dung trong cửa sổ mới

3. GHI NHỚ NHANH

Phân tử khí luôn chuyển động hỗn loạn không ngừng.

Khoảng cách giữa các phân tử khí rất lớn.

Lực tương tác giữa các phân tử khí rất nhỏ.

Va chạm phân tử được coi là va chạm đàn hồi.

Nhiệt độ càng cao chuyển động nhiệt càng mạnh.

Khí lí tưởng: bỏ qua kích thước phân tử và lực tương tác giữa các phân tử (trừ khi va chạm).

🎧 Nhiệt độ ảnh hưởng thế nào đến chuyển động phân tử?
Mở nội dung trong cửa sổ mới

4. LƯU Ý CHO HỌC SINH

Không nhầm lẫn chuyển động nhiệt của các phân tử với chuyển động của cả khối khí.

Chất khí dễ nén vì khoảng cách giữa các phân tử lớn hơn nhiều lần kích thước của chúng.

Nhiệt độ càng cao thì chuyển động nhiệt của các phân tử càng mạnh.

Chuyển động hỗn loạn của từng phân tử khác với chuyển động có hướng của cả khối khí (ví dụ: luồng gió).

Khí lí tưởng là mô hình gần đúng, được sử dụng rộng rãi trong các bài toán về chất khí.

🎧 Phân biệt chuyển động nhiệt và chuyển động của khối khí
Mở nội dung trong cửa sổ mới
🎧 Tổng kết: Những điều cần nhớ
Mở nội dung trong cửa sổ mới
Phần II

Bài tập áp dụng

Làm từng câu rồi bấm “Kiểm tra”. Có thể xem hướng dẫn ngay sau mỗi câu.

9 câu

ATrắc nghiệm nhiều lựa chọn

Câu 1.
Nguyên nhân chủ yếu làm chất khí dễ nén là

Hướng dẫn

Đáp án: C

Hướng dẫn:

Phần lớn thể tích của chất khí là khoảng trống giữa các phân tử.

Khi nén khí, khoảng cách giữa các phân tử có thể giảm đáng kể nên chất khí dễ nén.

Câu 2.
Theo mô hình động học phân tử chất khí, các va chạm giữa các phân tử khí với nhau và với thành bình được coi là

Hướng dẫn

Đáp án: B

Hướng dẫn:

Trong mô hình khí lí tưởng, các va chạm được coi là va chạm đàn hồi.

Sau va chạm, hướng và độ lớn vận tốc của từng phân tử có thể thay đổi nhưng mô hình không coi năng lượng bị mất do va chạm.

Câu 3.
Khi nhiệt độ của một lượng khí tăng thì

Hướng dẫn

Đáp án: C

Hướng dẫn:

Nhiệt độ càng cao thì chuyển động nhiệt của các phân tử càng mạnh.

Không thể kết luận khoảng cách phân tử luôn giảm vì còn phụ thuộc điều kiện biến đổi trạng thái của khí.

Đ/STrắc nghiệm đúng – sai

Câu 1.
Đặc điểm của chất khí
a) Chất khí không có hình dạng riêng và luôn nhận hình dạng của bình chứa.
b) Chất khí có thể tích riêng không đổi.
c) Khoảng cách giữa các phân tử khí lớn hơn nhiều lần kích thước của chúng.
d) Lực tương tác giữa các phân tử khí trong phần lớn thời gian chuyển động có thể được bỏ qua.

Hướng dẫn

Đáp án: a) Đúng; b) Sai; c) Đúng; d) Đúng

Hướng dẫn:

Ý a: Đúng. Chất khí chiếm toàn bộ thể tích của bình chứa nên không có hình dạng riêng.

Ý b: Sai. Chất khí không có thể tích riêng; thể tích của khí phụ thuộc vào bình chứa.

Ý c: Đúng. Khoảng trống giữa các phân tử chiếm phần lớn thể tích chất khí.

Ý d: Đúng. Trong mô hình khí lí tưởng, lực tương tác được bỏ qua, trừ trong thời gian va chạm.

Câu 2.
Mô hình động học phân tử và khí lí tưởng
a) Các phân tử khí luôn chuyển động hỗn loạn không ngừng.
b) Kích thước phân tử khí được coi là không đáng kể so với khoảng cách giữa các phân tử.
c) Khí lí tưởng là một loại khí có thật hoàn toàn tuân theo mọi giả thuyết ở mọi điều kiện.
d) Nhiều chất khí ở áp suất không quá lớn và nhiệt độ không quá thấp có thể được coi gần đúng là khí lí tưởng.

Hướng dẫn

Đáp án: a) Đúng; b) Đúng; c) Sai; d) Đúng

Hướng dẫn:

Ý a: Đúng. Chuyển động nhiệt của phân tử khí diễn ra liên tục và ngẫu nhiên.

Ý b: Đúng. Đây là một giả thuyết cơ bản của mô hình khí lí tưởng.

Ý c: Sai. Khí lí tưởng là mô hình lí thuyết dùng để gần đúng chất khí thực.

Ý d: Đúng. Trong các điều kiện đó, sai khác giữa khí thực và mô hình khí lí tưởng thường nhỏ.

Câu 3.
Chuyển động nhiệt của phân tử khí
a) Các phân tử khí chuyển động theo mọi hướng.
b) Sau mỗi va chạm, hướng chuyển động của một phân tử có thể thay đổi.
c) Khi cả khối khí đứng yên so với bình chứa thì các phân tử khí cũng đứng yên.
d) Luồng gió là chuyển động có hướng của cả khối khí, khác với chuyển động nhiệt hỗn loạn của từng phân tử.

Hướng dẫn

Đáp án: a) Đúng; b) Đúng; c) Sai; d) Đúng

Hướng dẫn:

Ý a: Đúng. Chuyển động nhiệt của phân tử khí có tính hỗn loạn theo mọi hướng.

Ý b: Đúng. Va chạm làm vận tốc của phân tử thay đổi cả về hướng và có thể cả về độ lớn.

Ý c: Sai. Các phân tử vẫn chuyển động nhiệt ngay cả khi cả khối khí đứng yên.

Ý d: Đúng. Cần phân biệt chuyển động có hướng vĩ mô với chuyển động hỗn loạn vi mô.

#Trắc nghiệm trả lời ngắn

Câu 1.
Cho các phát biểu sau:
1. Chất khí dễ nén vì khoảng cách giữa các phân tử rất lớn.
2. Các va chạm trong mô hình khí lí tưởng được coi là đàn hồi.
3. Lực tương tác giữa các phân tử khí luôn rất mạnh.
4. Nhiệt độ càng cao thì chuyển động nhiệt của phân tử càng mạnh.
Có bao nhiêu phát biểu đúng?

Hướng dẫn

Trả lời: 3

Hướng dẫn:

Các phát biểu 1, 2 và 4 đúng.

Phát biểu 3 sai vì trong phần lớn thời gian chuyển động, lực tương tác giữa các phân tử khí rất nhỏ và được bỏ qua trong mô hình khí lí tưởng.

Câu 2.
Xét bốn đặc điểm: không có hình dạng riêng; không có thể tích riêng; các hạt cách xa nhau; lực liên kết giữa các hạt rất mạnh.
Có bao nhiêu đặc điểm phù hợp với chất khí?

Hướng dẫn

Trả lời: 3

Hướng dẫn:

Ba đặc điểm đầu phù hợp với chất khí.

Lực liên kết giữa các phân tử khí rất yếu, không phải rất mạnh.

Câu 3.
Cho các nhận định về khí lí tưởng:
1. Bỏ qua kích thước phân tử so với khoảng cách giữa chúng.
2. Bỏ qua lực tương tác giữa các phân tử, trừ khi va chạm.
3. Các phân tử không chuyển động khi nhiệt độ không đổi.
4. Khí lí tưởng là mô hình gần đúng.
Có bao nhiêu nhận định đúng?

Hướng dẫn

Trả lời: 3

Hướng dẫn:

Các nhận định 1, 2 và 4 đúng.

Nhận định 3 sai vì phân tử luôn chuyển động nhiệt, kể cả khi nhiệt độ không đổi.

Phần III

Bài kiểm tra ngắn

Nhập thông tin, bấm bắt đầu và hoàn thành trong thời gian quy định.

10 phút

ATrắc nghiệm nhiều lựa chọn

Câu 1.
Phát biểu nào sau đây đúng?

Hướng dẫn

Đáp án: C

Hướng dẫn:

Chuyển động nhiệt của phân tử khí diễn ra liên tục, hỗn loạn và theo mọi hướng.

Câu 2.
Trong mô hình khí lí tưởng, đại lượng nào sau đây được coi là không đáng kể?

Hướng dẫn

Đáp án: B

Hướng dẫn:

Mô hình khí lí tưởng coi kích thước của phân tử rất nhỏ so với khoảng cách giữa các phân tử.

Câu 3.
Khi nhiệt độ của khí giảm thì

Hướng dẫn

Đáp án: A

Hướng dẫn:

Nhiệt độ phản ánh mức độ chuyển động nhiệt; nhiệt độ giảm thì chuyển động nhiệt yếu đi.

Đ/STrắc nghiệm đúng – sai

Câu 1.
Chất khí
a) Chất khí luôn chiếm toàn bộ thể tích của bình chứa.
b) Chất khí có hình dạng riêng.
c) Chất khí dễ giãn nở.
d) Khoảng cách giữa các phân tử khí rất lớn.

Hướng dẫn

Đáp án: a) Đúng; b) Sai; c) Đúng; d) Đúng

Hướng dẫn:

Ý a: Đúng. Khí lan ra và chiếm toàn bộ không gian bình chứa.

Ý b: Sai. Khí nhận hình dạng của bình chứa.

Ý c: Đúng. Khoảng cách phân tử lớn nên khí dễ thay đổi thể tích.

Ý d: Đúng. Đây là nguyên nhân khí dễ nén và dễ giãn nở.

Câu 2.
Các giả thuyết của mô hình
a) Chất khí gồm các phân tử riêng biệt.
b) Các phân tử chỉ chuyển động theo một hướng xác định.
c) Va chạm giữa các phân tử được coi là đàn hồi.
d) Lực tương tác được bỏ qua ngoài thời gian va chạm.

Hướng dẫn

Đáp án: a) Đúng; b) Sai; c) Đúng; d) Đúng

Hướng dẫn:

Ý a: Đúng. Chất khí có cấu tạo gián đoạn.

Ý b: Sai. Các phân tử chuyển động hỗn loạn theo mọi hướng.

Ý c: Đúng. Đây là giả thuyết của mô hình khí lí tưởng.

Ý d: Đúng. Lực tương tác chỉ được xét đáng kể trong va chạm.

Câu 3.
Nhiệt độ và chuyển động phân tử
a) Nhiệt độ càng cao thì chuyển động nhiệt càng mạnh.
b) Chuyển động nhiệt của phân tử giống hoàn toàn chuyển động của luồng gió.
c) Một khối khí đứng yên vẫn có chuyển động nhiệt phân tử.
d) Khí lí tưởng là mô hình giúp đơn giản hóa việc nghiên cứu chất khí.

Hướng dẫn

Đáp án: a) Đúng; b) Sai; c) Đúng; d) Đúng

Hướng dẫn:

Ý a: Đúng. Nhiệt độ phản ánh mức độ chuyển động nhiệt.

Ý b: Sai. Luồng gió là chuyển động có hướng của cả khối khí.

Ý c: Đúng. Chuyển động vi mô vẫn diễn ra không ngừng.

Ý d: Đúng. Mô hình cho phép xây dựng các định luật chất khí.

#Trắc nghiệm trả lời ngắn

Câu 1.
Cho các phát biểu: các phân tử khí chuyển động hỗn loạn; va chạm được coi là đàn hồi; phân tử khí đứng yên khi bình đứng yên; khí lí tưởng là mô hình gần đúng.
Có bao nhiêu phát biểu đúng?

Hướng dẫn

Trả lời: 3

Hướng dẫn:

Đúng là các phát biểu 1, 2 và 4; phát biểu 3 sai.

Câu 2.
Xét các đặc điểm: khoảng cách phân tử lớn; lực tương tác nhỏ; có hình dạng riêng; dễ nén.
Có bao nhiêu đặc điểm đúng đối với chất khí?

Hướng dẫn

Trả lời: 3

Hướng dẫn:

Đúng là khoảng cách phân tử lớn, lực tương tác nhỏ và dễ nén.

Chất khí không có hình dạng riêng.