Nêu thuyết động học phân tử chất khí?

Chất khí không có hình dạng và thể tích riêng. Chất khí luôn chiếm toàn bộ thể tích của bình chứa và có thể nén được dễ dàng. Vậy thuyết động học phân tử chất khí như thế nào? Hãy cùng Toploigiai tìm hiểu qua bài viết dưới đây!

Cấu tạo chất

1. Cấu tạo chất

- Các chất được cấu tạo từ các hạt riêng biệt là phân tử.

- Các phân tử chuyển động không ngừng.

- Các phân tử chuyển động càng nhanh thì nhiệt độ của vật càng cao.

2. Lực tương tác phân tử

- Giữa các phân tử cấu tạo nên vật đồng thời có lực hút và lực đẩy. Độ lớn của những lực này phụ thuộc vào khoảng cách giữa các phân tử.

- Khi khoảng cách giữa các phân tử nhỏ thì lực đẩy mạnh hơn lực hút và ngược lại.

3. Các thể rắn, lỏng, khí

- Ở thể khí lực tương tác các phân tử rất yếu nên các phân tử chuyển động hoàn toàn hỗn loạn. Chất khí không có hình dạng và thể tích riêng. Chất khí luôn chiếm toàn bộ thể tích của bình chứa và có thể nén được dễ dàng.

- Ở thể rắn lực tương tác giữa các phân tử rất mạnh nên giữ được các phân tử ở các vị trí cân bằng xác định, làm cho chúng chỉ có thể dao động xung quanh các vị trí này. Các vật rắn có thể tích và hình dạng riêng xác định.

- Ở thể lỏng lực tương tác giữa các phân tử lớn hơn ở thể khí nhưng nhỏ hơn ở thể rắn nên các phân tử dao động xung quanh các vị trí cân bằng có thể di chuyển được. Chất lỏng không có hình dạng riêng mà có hình dạng của phần bình chứa nó.

Đặc điểm của chất khí

Mặc dù chuyển động của các hạt trong chất khí là ngẫu nhiên, vận tốc của chúng có thể được mô tả theo thống kê bằng các phân bố như phân bố Maxwell-Boltzmann, phân bố Fermi hay phân bố Bose. Các phân bố này cho thấy sự phụ thuộc của dải biến đổi của vận tốc, cũng như vận tốc trung bình, vào nhiệt độ. Nhiệt độ càng cao thì vận tốc trung bình của các hạt càng tăng và ngược lại.

Phân loại chất khí

Khí thực: là các chất khí tồn tại trong thực tế mà ta đã biết như Oxi, Nitơ, Cácboníc …Khí lí tưởng: là chất khí mà các phân tử được coi là chất điểm chúng chỉ tương tác với nhau khi va chạm. (Khí lí tưởng được coi là chất khí chỉ tồn tại trong lý thuyết)

Thuyết động học phân tử chất khí

Thuyết động học mô tả một chất khí là tập hợp của một số lượng lớn các hạt siêu vi (nguyên tử hoặc phân tử), các hạt này đều chuyển động nhanh không ngừng và có sự ngẫu nhiên trong những lần chúng va chạm với nhau và với tường của vật chứa.

Phương trình trạng thái khí lý tưởng 

Thực nghiệm cho thấy, nếu ta chứa 1 mol của nhiều chất khí trong bình cùng thể tích, nhiệt độ thì áp suất đo được gần như tương đương. Mật độ của các phân tử khí càng nhỏ thì sự chênh lệch áp suất đo được càng nhỏ. Khi mật độ các phân tử đủ nhỏ, mọi chất khí tuân theo Phương trình trạng thái khí lý tưởng. 

pV=nRt

trong đó:

+ p là áp suất (tính bằng páscal)

+ n là số mol khí (tính bằng kmol)

+ V là thể tích (tính bằng m³)

+ T là nhiệt độ (tính bằng K)

+ R là hằng số khí, R = 8.31 J/kmol.K

Sử dụng phương trình này, ta có thể suy ra nhiều tính chất của khí thực một cách đơn giản.