2. 2
3k B T
8. มวล m ในสมการ vrms = คอ ………………………………………………………
ื
m
9. มวล m ของไนโตรเจน คือ 14 ดังนั้นมวล m ของไนโตรเจน คือ ……………………………กโลกรม ิ ั
10. จากสมการในขอ 6 และ ขอ 8 อัตราเร็วเฉลี่ยของโมเลกุลของแกส จะขึ้นกับ ……………………………
รายวิชา ฟสิกสพื้นฐานและเพิ่มเติม 3 ผลการเรียนที่คาดหวังที่ 7
ใบงาน 7.3
รหัสวิชา ว 40203 ใชประกอบแผนจัดการเรียนรูที่ 7
ระดับชั้น มัธยมศึกษาปที่ 5 5 คะแนน ( A ) เวลา 10 นาที
เรื่อง ทฤษฎจลนของแกส
ี
ชื่อ………………………………………………………ชั้น…………เลขที่……..กลุมที่…………
1. จงหาพลังงานจลนเฉลี่ยของโมเลกุลของแกสที่ 37 °C กําหนดคาโบลตซมันน ( kB = 1.38 x 10- 23 J / K )
( ตอบ 641.7 x 10- 23 จูล )
3
วิธีทํา จาก E k = kBT
2
2. แกสชนิดหนึ่งบรรจุในภาชนะปดที่อุณหภูมิ 27 °C จะตองทําใหแกสนี้มีอุณหภูมิเปนเทาไร จึงจะมีพลังงาน
จลนเฉลี่ยตอโมเลกุลเปน1.5 เทาของคาเดิม ( ตอบ 177 องศาเซลเซียส )
3
วิธีทํา จาก E k = kBT
2
3. ถาพลังงานจลนเฉลี่ยของแกสในภาชนะปดเทากับ 6.0 x 10- 21 จูล และจํานวนโมเลกุลตอปริมาตรของแกส
เทากับ 2.5 x 1025 โมเลกุลตอลูกบาศกเมตร จงหาความดันของแกสนี้ ( ตอบ 1.0 x 105 N/m2
)
3
วิธีทํา จาก N E k = N kBT
2
และ PV = N kBT
3
จะได N E k = PV
2
3. 3
4. แกส X และแกส Y เปนแกสอะตอมเดี่ยวที่มีมวลและอุณหภูมิเทากัน แตมวลโมเลกุลของแกส X มากกวา
ของแกส Y 3 เทา จงเปรียบเทียบพลังงานจลนทั้งหมดของแกส Y และแกส X ( ตอบ 3 : 1 )
3
วิธีทํา จาก N Ek = nRT
2
m
และ n =
M
3 m
จะได N Ek = RT
2 M
5. จงหา vrms ของโมเกุลของแกสไฮโดรเจนที่อุณหภูมิ 7 องศาเซลเซียส (ให R = 8 J / mole.K , H – 1 )
( ตอบ 18.33 x 10 2 เมตรตอวินาที )
3RT
วิธีทํา จาก vrms =
M
6. จงหาอุณหภูมิของแกสออกซิเจนที่มีคาเฉลี่ยของรากที่สองกําลังสองของอัตราเร็วเทากับของแกสคารบอน
ไนโตรเจน ที่อุณหภูมิ – 63 °C ( ให N – 14 , O – 16 ) ( ตอบ - 33 องศา
เซลเซียส )
3RT
วิธีทํา จาก vrms =
M
4. 4
รายวิชา ฟสิกสพื้นฐานและเพิ่มเติม 3 ผลการเรียนที่คาดหวังที่ 7
แบบฝกทักษะ 7
รหัสวิชา ว 40203 ใชประกอบแผนจัดการเรียนรูที่ 7
ระดับชั้น มัธยมศึกษาปที่ 5 5 คะแนน ( P ) เวลา 20 นาที
เรื่อง ทฤษฎจลนของแกส
ี
ชื่อ.............................................................. ชั้น ม. 5 /......……. เลขที่...............คะแนนที่ได………….…….
1. จงหาพลังงานจลนเฉลี่ยของโมเลกุลของแกสที่ 30 °C กําหนดคาโบลตซมันน ( kB = 1.38 x 10- 23 J / K )
3
วิธีทํา E k = kBT
2
2. แกสชนิดหนึ่งบรรจุในภาชนะปดที่อุณหภูมิ 0 °C จะตองทําใหแกสนี้มีอุณหภูมิเปนเทาไร จึงจะมีพลังงาน
จลนเฉลี่ยตอโมเลกุลเปน 2 เทาของคาเดิม
3
วิธีทํา จาก E k = kBT
2
จะได E k ∝ T
(E k )2 T2
=
(E k )1 T1
3. จงหาพลังงานจลนเฉลี่ยของแกสออกซิเจนที่อุณหภูมิและความดันปกติ ( อุณหภูมิ 0 °C และ ความดัน 1
บรรยากาศ ) กําหนดให ความหนาแนนของแกสออกซิเจนที่อุณหภูมิและความดันปกติเทากับ 1.43 กโลกรม
ิ ั
-21
ตอลูกบาศกเมตร ( ตอบ 5.7 x 10 จูล )
3
วิธีทํา จาก E k = kBT
2
4. จงหา vrms ของโมเลกุลของแกสไนโตรเจนที่อุณหภูมิ 7 องศาเซลเซียส
(ให R = 8.31 J / mole.K , N – 14 )
3RT
วิธีทํา จาก vrms = ( ตอบ 499.3 m/s )
M
5. 5
5. จงหา พลังงานจลนเฉลี่ยของโมเกุลของแกสไนโตรเจนที่อุณหภูมิ 7 องศาเซลเซียส
กําหนดให kB = 1.38 x 10- 23 J /K
3
วิธีทํา จาก E k = kBT
2
6. จงหา vrms ของอะตอมนีออนที่อุณหภูมิ 450 เคลวิน กําหนดให R = 8.31 J / mole.K ( Ne – 20 )
3RT
วิธีทํา จาก vrms =
M
7. จงหา พลังงานจลนเฉลี่ยของอะตอมนีออนที่อุณหภูมิ 450 เคลวิน กําหนดให kB = 1.38 x 10- 23 J /K
3
วิธีทํา จาก E k = kBT
2
8. ถาพลังงานจลนเฉลี่ยของแกสในภาชนะปดเทากับ 6.3 x 10- 21 จูล และจํานวนโมเลกุลตอปริมาตรของแกส
เทากับ 2.4 x 1025 โมเลกุลตอลูกบาศกเมตร จงหาความดันของแกสนี้
3
วิธีทํา จาก E k = kBT PV = NkBT
2
9. แกส A และแกส B เปนแกสอะตอมเดี่ยวที่มีมวลและอุณหภูมิเทากัน แตมวลโมเลกุลของแกส A มากกวาของ
แกส B จงเปรียบเทียบ
ก. พลังงานจลนเฉลี่ยของโมเลกุลของแกส A และ แกส B
3
E k ( พลังงานจลนเฉลี่ย 1โมเลกุล ) = kBT
2
6. 6
ข. พลงงานจลนทงหมดของแกส A และแกส B
ั ้ั
3 3 3m
N E k ( พลงงานจลนทงหมด ) = NkBT
ั ้ั = nRT = RT
2 2 2M
1
N Ek α
M
10. แกสปริมาณหนึ่งอยูในกระบอกสูบถูกอัดจนมีความดันเพิ่มขึ้นเปน 2 เทาของความดันเดิมโดยมีอุณหภูมิคงตัว
จงหาอัตราสวนระหวางปริมาณตอไปนี้ในสภาวะใหมกับสภาวะเดิม
ก. ปริมาตร
จาก P1V1 = P2V2
ข. ความหนาแนน
P P2
จาก 1 =
ρ1 ρ2
ค. จํานวนโมเลกุลตอปริมาตร
จาก PV = NkBT
N
จะได α P
V
ง. พลังงานจลนเฉลี่ยของโมเลกุลของแกส
3
จาก E k = kBT
2
7. 7
11. สมมุติวาวัดอัตราเร็วของแกสทั้งหมด 10โมเลกุล ไดดังนี้ มีอัตราเร็ว 2v จํานวน 3 โมเลกุล , มีอัตราเร็ว 3v
จํานวน 5 โมเลกุล และมีอัตราเร็ว v จํานวน 2 โมเลกุล อัตราเร็วรากที่สองของกําลังสองเฉลี่ยของโมเลกุลของ
แกสทั้งหมดมีคาเทาไร
2 ∑ v2 =
i v1 + v 2 + v 3 + . . . + v 2
2
2
2
i
วิธีทํา จาก vrms = v =
N N
12. จงหาอัตราเร็วรากที่สองของกําลังสองเฉลี่ยของโมเลกุลของแกสจํานวนหนึ่ง ที่มีการแจกแจงอัตราเร็วของ
โมเลกุลของแกสดังนี้
วธทา จาก vrms =
ิี ํ v 2
= ∑ v2 =
i
จํานวนโมเลกุล อตราเรว(m/s)
ั ็
N
v1 + v 2 + v 3 + . . . + v 2
2
2
2
i
N
2 250
5 400
3 300
13. จงหาอัตราเร็วรากที่สองของกําลังสองเฉลี่ยของโมเลกุลของแกสออกซิเจนที่ 27 °C
( ให R = 8 J / mole.K , O – 16 )
3RT
วิธีทํา จาก vrms =
M
8. 8
14. จงหาอุณหภูมิของแกสออกซิเจนที่มีคาเฉลี่ยของรากที่สองกําลังสองของอัตราเร็วเทากับของแกสไนโตรเจนที่
อุณหภูมิ 7 °C ( ให N – 14 , O – 16 )
3RT
วิธีทํา จาก vrms =
M
15. ถามีแกสนีออนอยูในอากาศ อัตราเร็วรากที่สองของกําลังสองเฉลี่ยของโมเลกุลของแกสนีออนจะเปนกี่เทา
ของอัตราเร็วรากที่สองของกําลังสองเฉลี่ยของโมเลกุลของแกสออกซิเจน ( โดยประมาณ )
( ให Ne – 20 , O – 16 )
3RT
วิธีทํา จาก vrms =
M
16. จงหาอัตราเร็วรากที่สองของกําลังสองเฉลี่ยของโมเลกุลของแกสหนึ่งที่บรรจุภายในภาชนะปดที่มีความดัน 1
บรรยากาศ อุณหภูมิ 17 ° C มีความหนาแนน 1.2 กิโลกรัมตอลูกบาศกเมตร เมื่ออัดอากาศนี้ใหมีปริมาตรลดลง
และมีความดันเปน 3 บรรยากาศที่อุณหภูมิ 75 °C ( กําหนดให ความดัน 1 บรรยากาศ = 105 N/m3 )
P P 3P
วิธีทํา จาก 1 = 2 จาก vrms =
ρ1T1 ρ 2 T21 ρ
