Vận dụng cao (M4)

Một nhóm học sinh khảo sát chuyển động Brown của các hạt khói trong không khí bằng một buồng khói nhỏ có hai mặt trong suốt . Buồng khói được đặt trực tiếp trên bàn kính hiển vi , một nguồn sáng hội tụ chiếu ngang qua buồng để các hạt khói tán xạ ánh sáng và có thể quan sát được trên nền tối . Nhóm đưa một lượng rất nhỏ khói vào buồng qua một ống dẫn hẹp sau đó đóng kín buồng và chờ cho các dòng khí sinh ra trong quá trình đưa khói vào suy giảm . Dưới kính hiển vi , nhóm chọn một hạt khói đủ nhỏ , ghi lại vị trí của hạt sau mỗi 5 giây , rồi nối các vị trí liên tiếp bằng những đoạn thẳng . Đường nối thu được có dạng gấp khúc và không thể hiện một phương chuyển động ưu tiên . Sau đó nhóm tiếp tục thực hiện hai lần khảo sát như sau .

Lần 1: Đặt buồng khói trong bộ giữ mẫu có khả năng gia nhiệt tương đối đồng đều . Sau khi tăng nhiệt độ và chờ toàn bộ buồng đạt trạng thái nhiệt ổn định, nhóm quan sát lại và nhận thấy chuyển động ngẫu nhiên của hạt khói biểu hiện rõ hơn

Lần 2: Dùng một nguồn nhiệt nhỏ làm nóng cục bộ một phía của buồng . Sau một thời gian , nhóm nhận thấy phần lớn các hạt khói trong vùng quan sát cùng dịch chuyển dần lên trên

Phát biểu	Đúng	Sai
Khi làm nóng đồng đều toàn bộ buồng quan sát (lần 1) , lực tác dụng trung bình của các phân tử khí lên từng bề mặt hạt khói tăng lên , làm cho khoảng cách giữa các vị trí ghi nhận sau mỗi 5 giây luôn tăng theo
Ở lần khảo sát 2 , việc các hạt khói dịch chuyển dần lên trên chứng tỏ hợp lực trung bình do các phân tử khí tác dụng lên hạt khói trong khoảng thời gian dài có hướng chỉ từ dưới lên trên
Vì kích thước các hạt khói rất nhỏ so với thể tích buồng chứa , năng lượng chuyển động Brown của hạt khói được quyết định bởi thế năng tương tác giữa các phân tử khí xung quanh với hạt
Trong cùng điều kiện nhiệt độ , các hạt khói có khối lượng lớn hơn sẽ có động năng trung bình chuyển động Brown nhỏ hơn