Bài 20. NGUYÊN TỬ, PHÂN TỬ CHUYỂN ĐỘNG HAY ĐỨNG YÊN?

I. KIẾN THỨC CẦN NHỚ

• Các nguyên tử, phân tử chuyển động không ngừng.

• Nhiệt độ của vật càng cao thì các nguyên tử, phân tử cấu tạo nên vật chuyển động càng nhanh.

II. BÀI TẬP SÁCH BÀI TẬP

20.1. Trong các hiện tượng sau đây, hiện tượng nào không phải do chuyển động không ngừng của các nguyên tử, phân tử gây ra ?

A. Sự khuếch tán của đồng sunfat vào nước.

B. Quả bóng bay dù được buộc chặt vẫn xẹp dần theo thời gian

C. Sự tạo thành gió

D. Đường tan vào nước

Trả lời: Chọn C.

Sự tạo thành gió là do sự chênh lệch áp suất giữa các vùng và không phải do chuyển động không ngừng của các nguyên tử, phân tử gây ra.

20.2. Khi các nguyên tử, phân tử cấu tạo nên vật chuyển động nhanh lên thì đại lượng nào sau đây tăng lên ?

A. Khối lượng của vật

B. Trọng lượng của vật

C. Cả khối lượng lẫn trọng lượng của vật

D. Nhiệt độ của vật

Trả lời: Chọn D.

Khi các nguyên tử, phân tử cấu tạo nên vật chuyển động nhanh lên thì nhiệt độ của vật tăng lên.

20.3. Tại sao đường tan vào nước nóng nhanh hơn tan vào nước lạnh ?

Trả lời: Sở dĩ đường tan vào nước nóng nhanh hơn tan vào nước lạnh là do các phân tử trong nước nóng chuyển động nhanh hơn nước lạnh.

20.4. Mở lọ nước hoa trong lớp học. Sau vài giây cả lớp đều ngửi thấy mùi nước hoa. Hãy giải thích tại sao?

Trả lời: Khi mở lọ nước hoa ta ngửi thấy mùi nước hoa là do các phân tử nước hoa cũng như không khí chuyển động không ngừng, các phân tử nước hoa đã khuếch tán vào trong không khí.

20.5. Nhỏ một giọt mực vào một cốc nước. Dù không khuấy cũng chỉ sau một thời gian ngắn toàn bộ nước trong cốc đã có màu mực. Tại sao ? Nếu tăng nhiệt độ của nước thì hiện tượng trên xảy ra nhanh lên hay chậm đi ? Tại sao ?

Trả lời:

Nhỏ một giọt mực vào một cốc nước sau một thời gian ngắn toàn bộ nước trong cốc đã có màu mực do các phân tử nước cũng như mực chuyển động không ngừng, các phân tử mực đã khuếch tán vào trong nước.

Nếu tăng nhiệt độ của nước thì hiện tượng trên xảy ra nhanh hơn.

20.6. Nhúng đầu một băng giấy hẹp vào dung dịch phênolphtalein rồi đặt vào một ống nghiệm. Đậy ống nghiệm bằng một tờ giấy bìa cứng có dán một ít bông tẩm dung dịch amoniac (H.20.1). Khoảng nửa phút sau ta thấy đầu dưới của băng giấy ngả sang màu hồng mặc dù hơi amoniac nhẹ hơn không khí. Hãy giải thích tại sao ?

Trả lời: Do hiện tượng khuếch tán, nên các phân tử phênolphtalein có thể đi lên miệng ống nghiệm và tác dụng với amôniác tẩm ở bông.

20.7. Nguyên tử, phân tử không có tính chất nào sau đây ?

A. Chuyển động không ngừng.

B. Giữa chúng có khoảng cách.

C. Nở ra khi nhiệt độ tăng, co lại khi nhiệt độ giảm.

D. Chuyển động cùng nhau khi nhiệt độ càng cao.

Trả lời: Chọn C.

Nguyên tử, phân tử không có tính chất nở ra khi nhiệt độ tăng, co lại khi nhiệt độ giảm.

20.8. Trong thí nghiệm của Bơ-rao các hạt phấn hoa chuyển động hỗn độn không ngừng vì:

A. Giữa chúng có khoảng cách.

B. Chúng là các phân tử.

C. Các phân tử nước chuyển động không ngừng, va chạm vào chúng từ mọi phía.

D. Chúng là các thực thể sống.

Trả lời: Chọn C.

Trong thí nghiệm của Bơ-rao các hạt phấn hoa chuyển động hỗn độn không ngừng vì các phân tử nước chuyển động không ngừng, va chạm vào chúng từ mọi phía.

20.9. Hiện tượng khuếch tán giữa hai chất lỏng xác định xảy ra nhanh hay chậm phụ thuộc vào

A. Nhiệt độ chất lỏng

B. Khối lượng chất lỏng

C. Trọng lượng chất lỏng

D. Thể tích chất lỏng

Trả lời: Chọn A.

Hiện tượng khuếch tán giữa hai chất lỏng xác định xảy ra nhanh hay chậm phụ thuộc nhiệt độ chất lỏng, vì khi nhiệt độ tăng các phân tử chuyển động nhiệt tăng lên, hiện tượng khuếch tán xảy ra nhanh và ngược lại.

20.10. Tính chất nào sau đây không phải của phân tử chất khí?

A. Chuyển động không ngừng.

B. Chuyển động càng chậm thì nhiệt độ của khí càng thấp.

C. Chuyển động càng nhanh thì nhiệt độ của khí càng cao.

D. Chuyển động không hỗn độn.

Trả lời: Chọn D. Chuyển động của các phân tử chất khí có tính chất là chuyển động hỗn độn. Vậy cậu không đúng là D.

20.11. Đối với không khí trong một lớp học thì nhiệt độ tăng do

A. Kích thước các phân tử không khí tăng.

B. Vận tốc các phân tử không khí tăng.

C. Khối lượng không khí trong phòng tăng.

D. Thể tích không khí trong phòng tăng.

Trả lời: Chọn B

Đối với không khí thì nhiệt độ tăng do vận tốc các phân tử không khí tăng.

20.12. Vật rắn có hình dạng xác định vì phân tử cấu tạo nên vật rắn

A. Không chuyển động

B. Đứng sát nhau

C. Chuyển động với vận tốc nhỏ không đáng kể

D. Chuyển động quanh một vị trí xác định

Trả lời: Chọn D

Sở dĩ vật rắn có hình dạng xác định và phân tử của vật rắn không chuyển động hỗn độn mà chỉ chuyên động (dao động) quanh một vị trí xác định.

20.13. Khi tăng nhiệt độ của khí đựng trong một bình kín làm bằng inva (một chất hầu như không nở vì nhiệt) thì

A. Khoảng cách giữa các phân tử khí tăng

B. Khoảng cách giữa các phân tử khi giảm

C. Vận tốc của các phân tử khí tăng

D. Vận tốc của các phân tử khí giảm

Trả lời: Chọn C.

Vì inva là một chất hầu như không nở vì nhiệt thì thể tích khí coi như không đổi, vậy chỉ có vận tốc của các phân tử khí tăng.

20.14. Hiện tượng khuếch tán xảy ra chỉ vì

A. Giữa các phân tử có khoảng cách

B. Các phân tử chuyển động không ngừng

C. Các phân tử chuyển động không ngừng và giữa chúng có khoảng cách

D. Cả ba phương án trên đều đúng

Trả lời: Chọn C .

Hiện tượng khuếch tán xảy ra vì các phân tử chuyển động không ngừng và giữa chúng có khoảng cách.

20.15. Bỏ một cục đường phèn vào trong một cốc đựng nước. Đường chìm xuống đáy cốc. Một lúc sau, nếm nước ở trên vẫn thấy ngọt. Tại sao?

Trả lời:

Do các phân tử đường chuyển động hỗn độn về mọi phía và giữa các phân tử nước có khoảng cách, nên một số phần tử đường có thể chuyển động lên gần mặt nước, vì vậy nếm nước ở trên vẫn thấy ngọt.

20.16. Người ta mài thật nhẵn bề mặt của một miếng đồng và một miếng nhôm rồi ép chặt chúng vào nhau. Sau một thời gian, quan sát thấy ở bề mặt của miếng nhôm có đồng, ở bề mặt của miếng đồng có nhôm. Hãy giải thích tại sao.

Trả lời: Do các phân tử đồng và nhôm khuếch tán vào nhau.

20.17. Ô chữ về cấu tạo chất (H.20.2)

Hàng ngang

1. Tên của một vật được dùng trong thí nghiệm của Bơ-rao

2. Tên một tính chất của chuyển động của các nguyên tử, phân tử

3. Các phân tử các chất này chuyển động hoàn toàn hỗn độn về mọi phía.

4. Nhờ có cái này mà phân tử các chất có thể khuếch tán vào nhau

5. Hiện tượng này xảy ra được là nhờ các nguyên tử, phân tử chuyển động không ngừng, giữa chúng có khoảng cách

6. Tên gọi các hạt cấu tạo nên các vật.

Hàng dọc bội sẫm: Tên gọi một loại hạt cấu tạo nên các vật

Trả lời:

Hàng ngang

1. Hạt phấn hoa

2. Không ngừng

3. Chất khí

4. Khoảng cách

5. Khuếch tán

6. Nguyên tử, phân tử

Hàng dọc: Phân tử

20.18. Tại sao đun nóng chất khí đựng trong một bình kín thì thể tích của chất khí có thể coi như không đổi, còn áp suất chất khí tác dụng lên thành bình lại tăng?

Trả lời: Khi bị đun nóng các phân tử khí chuyển động nhanh lên, va chạm vào thành bình nhiều hơn và mạnh hơn, nên áp suất chất khí tác dụng lên thành bình tăng.

20.19*. Trong một cuốn SGK vật lí, người ta đã dùng hình vẽ 20.3 để minh họa cho hiện tượng khuếch tán.

Các phân tử đồng sun-phát được ví như những con dê còn các phân tử nước được ví như những con cừu. Mới đầu chúng ở hai chuồng khác nhau, nhưng sau một thời gian, chúng hòa lẫn với nhau giống như các phân tử đồng sun-phát mới đầu ở dưới còn các phân tử nước mới đầu ở trên, nhưng sau một thời gian chúng đã hòa lẫn vào nhau. Hỏi :

a) Các con vật trên có những đặc điểm gì giống các phân tử để được ví như các phân tử ?

b) Có thể coi các con vật trên đúng là các phân tử không ? Tại sao ?

c) Có thể dùng hình ảnh trên để khẳng định là giữa các phân tử có khoảng cách và các phân tử luôn chuyển động không ? Tại sao ?

Trả lời:

a) Giữa các con vật có khoảng cách và chúng chuyển động không ngừng về mọi phía giống như các phân tử.

b) Không, vì kích thước của các con vật vô cùng lớn so với kích thước của phân tử.

c) Hình ảnh này chỉ dùng để minh họa cho hiện tượng khuếch tán, không thể dùng để khẳng định giữa các phân tử có khoảng cách và các phân tử chuyển động không ngừng.