Một lượng khí oxygen thực hiện biến đổi trạng thái theo chu trình V1= 0,2l ; V2=1,0l ;T1=300K ;T4=450K; khối lượng mol của nguyên tử oxygen là 16 g/mol.Trả lời câu 1và2Câu 1 :tính trung bình của bình phương tốc độ chuyển động nhiệt của phân tử khí oxygen ở

Câu 1: Để tính trung bình của bình phương tốc độ chuyển động nhiệt của phân tử khí oxygen ở trạng thái (1), chúng ta sử dụng công thức liên quan đến nhiệt độ. Công thức cho trung bình của bình phương tốc độ chuyển động nhiệt của phân tử khí lý tưởng là:

v² = (3kT)/m

Trong đó:
- v² là trung bình của bình phương tốc độ,
- k là hằng số Boltzmann ≈ 1.38 × 10^-23 J/K,
- T là nhiệt độ (tại trạng thái 1 là 300 K),
- m là khối lượng của một phân tử khí oxygen.

Ở đây, khối lượng mol của khí oxygen là 16 g/mol, tức là 0,016 kg/mol. Sử dụng định luật Avogadro (6.022 × 10²³ phân tử/mol), chúng ta tính khối lượng của một phân tử oxygen:

m = 0,016 kg/mol / (6.022 × 10²³ phân tử/mol) ≈ 2.66 × 10^-25 kg.

Bây giờ có thể thay các giá trị vào công thức:

v² = (3 × (1.38 × 10^-23 J/K) × 300 K) / (2.66 × 10^-25 kg)
= (1.242 × 10^-20 J) / (2.66 × 10^-25 kg)
= 4.67 × 10^4 m²/s².

Làm tròn đến hàng đơn vị, ta có:

Trung bình của bình phương tốc độ = 46648 m²/s² ≈ 46648 m²/s² (nếu cần, có thể gọi là 46648).

Câu 2: Để tính nhiệt độ của khối khí ở trạng thái (3), trước tiên chúng ta cần biết thông tin về quá trình biến đổi trạng thái của khí. Theo chu trình, trạng thái 1 ở nhiệt độ T1 = 300 K và trạng thái 4 ở nhiệt độ T4 = 450 K. Nếu khí oxygen thực hiện biến đổi trạng thái theo chu trình, có thể sử dụng định luật của khí lý tưởng:

PV = nRT.

Tại trạng thái 3, ta có thể giả định rằng áp suất và thể tích là thay đổi nhưng số mol không đổi. Với những trạng thái khác nhau, lại có thể xem xét mối quan hệ của nhiệt độ với các thông số này. Tuy nhiên, để đơn giản hơn, nếu thực hiện một chu trình và biết rằng trong một số trường hợp, nhiệt độ phụ thuộc tỷ lệ với nhiệt độ trước đó và có liên quan đến nhiệt độ cuối cùng.

Nhiệt độ có thể tính theo công thức tỷ lệ, nếu biết thể tích và nhiệt độ đối với từng trạng thái cùng với áp suất không đổi, mà có vấn đề với tính toán khối, trong đó V3 có thể đơn giản hóa với chu kỳ, chúng ta có:

T3 = T1 + (T4 - T1) / 2
= 300 K + (450 K - 300 K) / 2
= 300 K + 75 K
= 375 K.

Vậy nhiệt độ khối khí ở trạng thái (3) là 375 K, làm tròn đến hàng đơn vị, chúng ta có:

T3 ≈ 375 K.