Giải thích:
Theo thuyết động học phân tử khí lý tưởng:

W‾=32kT\overline{W}=\frac{3}{2}kTW=23​kT

Trong đó kkk là hằng số Boltzmann. Đây là công thức rất cơ bản, cho thấy động năng trung bình chỉ phụ thuộc nhiệt độ tuyệt đối.

Giải thích:
Dùng:

W‾=32kT\overline{W}=\frac{3}{2}kTW=23​kT

với k=1,38×10−23 J/Kk=1,38\times10^{-23}\,J/Kk=1,38×10−23J/K, T=300KT=300KT=300K:

W‾=32⋅1,38×10−23⋅300≈6,21×10−21 J\overline{W}=\frac{3}{2}\cdot1,38\times10^{-23}\cdot300 \approx 6,21\times10^{-21}\,JW=23​⋅1,38×10−23⋅300≈6,21×10−21J

Giải thích:
Công thức chuẩn:

vcq=3kTmv_{cq}=\sqrt{\frac{3kT}{m}}vcq​=m3kT​​

hoặc

vcq=3RTμv_{cq}=\sqrt{\frac{3RT}{\mu}}vcq​=μ3RT​​

nếu tính theo khối lượng mol.

Giải thích:
Vì

vcq∝Tμv_{cq}\propto \sqrt{\frac{T}{\mu}}vcq​∝μT​​

nên để hai vận tốc bằng nhau:

THeμHe=TH2μH2\frac{T_{He}}{\mu_{He}}=\frac{T_{H_2}}{\mu_{H_2}}μHe​THe​​=μH2​​TH2​​​ THe=293⋅4,002,02≈580 KT_{He}=293\cdot\frac{4,00}{2,02}\approx580\,KTHe​=293⋅2,024,00​≈580K 580K≈307∘C580K \approx 307^\circ C580K≈307∘C

Giải thích:
Với cùng áp suất:

ρ∝1T\rho \propto \frac{1}{T}ρ∝T1​

nên

ρtrongρngoaˋi=TngoaˋiTtrong=315300=1,05\frac{\rho_{trong}}{\rho_{ngoài}}=\frac{T_{ngoài}}{T_{trong}}=\frac{315}{300}=1,05ρngoaˋi​ρtrong​​=Ttrong​Tngoaˋi​​=300315​=1,05

Không khí trong phòng mát có khối lượng riêng lớn hơn khoảng 1,05 lần.

Giải thích:
Vì

vcq∝Tv_{cq}\propto \sqrt{T}vcq​∝T​

nên khi TTT tăng 4 lần, vcqv_{cq}vcq​ tăng 4=2\sqrt{4}=24​=2 lần.

Giải thích:
Ở cùng nhiệt độ:

• động năng trung bình của các phân tử là như nhau
  
  

nhưng vận tốc căn quân phương thì khác nhau vì còn phụ thuộc khối lượng phân tử.

Giải thích:
Từ phương trình khí lý tưởng:

pV=nRTpV=nRTpV=nRT

Với V,TV, TV,T không đổi thì p∝np\propto np∝n. Số mol tăng gấp đôi thì áp suất tăng gấp đôi.

Giải thích:
Nhiệt độ tăng làm phân tử chuyển động nhanh hơn. Nhưng áp suất chỉ chắc chắn tăng khi thể tích không đổi. Nếu bình có thể nở ra, một phần tác dụng sẽ làm tăng thể tích thay vì tăng áp suất.

Giải thích:
Từ

pV=nRTpV=nRTpV=nRT

với n,Tn, Tn,T như nhau thì p∝1Vp\propto \dfrac{1}{V}p∝V1​. Áp suất lớn hơn thì thể tích nhỏ hơn.

Giải thích:
Thuyết động học phân tử là cơ sở vi mô để hiểu:

• vì sao khí có áp suất
  
  

• vì sao nhiệt độ liên quan chuyển động nhiệt
  
  

• vì sao các định luật khí và phương trình trạng thái có ý nghĩa vật lý.
  Đây là điểm cốt lõi nhất của chương.