Bài 12.9 SBT Vật lý 12 - Kết nối tri thức: Không khí gồm các phân tử oxygen có khối lượng mol 32 g/mol và phân tử nitrogen 28 g/mol...

Không khí gồm các phân tử oxygen có khối lượng mol 32 g/mol và phân tử nitrogen 28 g/mol. Tính động năng trung bình tịnh tiến của phân tử không khí ở 20°C. Từ đó suy ra tốc độ trung bình của mỗi loại phân tử.

Vận dụng kiến thức về động năng tịnh tiến trung bình

Động năng tịnh tiến trung bình của phân tử không khí là:

\(\overline {{E_d}} = \frac{3}{2}kT = \frac{{{{3.1,38.10}^{ - 23}}.(20 + 273)}}{2} \approx {6,1.10^{ - 21}}(J)\)

Có: \(\left\{ \begin{array}{l}\overline {{E_d}} = \frac{3}{2}kT = \frac{{3RT}}{{2{N_A}}}\\\overline {{E_d}} = \frac{{m\overline {{v^2}} }}{2}\end{array} \right. \Rightarrow v = \sqrt {\frac{{3RT}}{M}} \)

Tốc độ trung bình của O₂ là:

\({v_{{O_2}}} = \sqrt {\frac{{3RT}}{M}} = \sqrt {\frac{{3.8,31.(20 + 273)}}{{0,032}}} \approx 478(m/s)\)

Tốc độ trung bình của N₂ là:

\({v_{{N_2}}} = \sqrt {\frac{{3RT}}{M}} = \sqrt {\frac{{3.8,31.(20 + 273)}}{{0,028}}} \approx 510(m/s)\)