Lý 1 nhiệt học kn cơ bản (full) đhnl

v Trong các nghiên cứu chuyển động cơ học người ta chỉ xem xét sự chuyển dời của các vật trong không gian mà chưa xét đến chuyển động nội tại của chúng.v Trong nghiên cứu về nhiệt học ng

NHIỆT HỌC

v Trong các nghiên cứu chuyển động cơ học người ta chỉ xem xét sự chuyển dời của các vật trong không gian mà chưa xét đến chuyển động nội tại của chúng.

v Trong nghiên cứu về nhiệt học người ta sẽ xét đến chuyển động nội tại quan trọng của chúng đó là chuyển động nhiệt của các phân tử bằng hai phương pháp :

• Phương pháp thống kê : phân tích các quá trình xảy ra đối với từng phân tử sau

đó sẽ dựa vào quy luật thống kê để tìm ra các quy luật chung của tập hợp phân tử Phương pháp này được ứng dụng trong vật lý phân tử.

• Phương pháp nhiệt động : nghiên cứu điều kiện biến hoá năng lượng từ dạng này sang dạng khác về mặt định lượng Phương pháp này dựa trên hai nguyên lý

cơ bản rút ra từ thực nghiệm là nguyên lý thứ nhất và thứ hai của nhiệt động học

NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN

• Trạng thái : là tập hợp các tính chất của vật.

• Thông số trạng thái : là tập hợp các đại lượng vật lý xác định

trạng thái của các vật Để biểu diễn trạng thái của một khối khí nhất định thường người ta dùng 3 thông số la ø thể tích V, áp suất p và nhiệt độ T Thực nghiệm cho thấy chỉ có 2 thông số độc lập

còn thông số kia phụ thuộc vào hai thông số đó theo phương trình :

f (p,V,T) = 0

• Phương trình trạng thái : là những biểu thức miêu tả mối liên hệ

giữa các thông số trạng thái.

NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN

Khí lý tưởng là chất khí thỏa 2 điều kiện sau:

v Lực tương tác giữa các phân tử tạo thành chất khí không đáng kể.

v Kích thước của các phân tử không đáng kể và có thể bỏ qua.

NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN



vThể tích: miền không gian mà các

phân tử khí chuyển động, đối với khí

lý tưởng là thể tích của bình chứa.

THÔNG SỐ TRẠNG THÁI

Đơn vị :

- m 3 hoặc lít

V(m 3 ) = V (lít) 10 -3

THÔNG SỐ TRẠNG THÁI

PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI KHÍ LÝ TƯỞNG

 M



M: khối lượng của chất khí (kg)

µ: khối lượng của một kmol chất khí (VD: µO2 = 32 kg/kmol)

N : Số phân tử chứa trong khối khí

NA : Số phân tử trong 1 kmol khí

.

3

23 26

8,31.10 /

1,37.10 / 6,023.10 /

: Hằng số Boltzmann

m: khối lượng 1 phân tử khí

N A =6.023.10 26 phân tử/ kmol: số Avogadro

PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI KHÍ LÝ TƯỞNG

a Đường đẳng nhiệt

(dạng Hyperbol)

b Đường đẳng áp (dạng đường thẳng)

c Đường đẳng tích (dạng đường thẳng)

T O

V 1

V 2

V 1 <V 2

VÍ DỤ:

THUYẾT ĐỘNG HỌC PHÂN TỬ CHẤT KHÍ

� = 2 3 ��đ

Ø Các chất khí được tạo thành từ các phân tử khí

Ø Phân tử khí chuyển động không ngừng và có kích

thước rất nhỏ

Ø Các phân tử khí không tương tác với nhau trừ khi va

chạm

Ø Va chạm giữa các phân tử khí với nhau và giữa các

phân tử khí với thành bình là va chạm đàn hồi

�đ = 12 ��2

Eđ: động năng tịnh tiến

trung bình của một phân tử

PHƯƠNG TRÌNH CƠ BẢN

THUYẾT ĐỘNG HỌC PHÂN TỬ CHẤT KHÍ

� = ����

� = 2 3 ��đ

Ø Động năng tịnh tiến trung bình của một phân tử chỉ

phụ thuộc vào nhiệt độ

❖Ý nghĩa vật lý của nhiệt độ: nhiệt độ là thông số vĩ

mô phản ánh mức độ vận động của các phân tử cấu tạo nên các vật, vật càng nóng thì chuyển động nhiệt càng mãnh liệt

HỆ QUẢ 1

Ø Hai chất khí đậm đặc như nhau, chất khí nào có

nhiệt độ cao hơn thì áp suất cao hơn

Ø Hai chất khí có cùng nhiệt độ thì chất khí nào đậm

đặc hơn sẽ gây ra áp suất cao hơn

HỆ QUẢ 2

LUẬT PHÂN BỐ ĐỀU NĂNG LƯỢNG THEO CÁC BẬC TỰ DO

v Phân tử chỉ có một nguyên tử (các hơi kim loại): i = 3

v Phân tử gồm hai nguyên tử (các khí oxy, hydro…): i = 5

v Phân tử gồm nhiều hơn hai nguyên tử (CO2…): i = 6

BẬC TỰ DO - PHÂN BỐ NĂNG LƯỢNG

NỘI NĂNG CỦA KHÍ LÝ TƯỞNG

Độ biến thiên nội năng

∆� = � � 2 �∆� �

∆� = �2 − �1

Ø Nội năng là phần năng lượng ứng với chuyển

động bên trong của vật, bao gồm động năng do

sự chuyển động của các phân tử trong khối khí

và thế năng tương tác giữa các phân tử khí.

➔ Nội năng U của khí lý tưởng là tổng động năng

của các phân tử.

NỘI NĂNG

NỘI NĂNG CỦA KHÍ LÝ TƯỞNG

Độ biến thiên nội năng

∆� = � � 2 �∆� �

∆� = �2 − �1

Xét một khối khí có N phân tử, mỗi phân tử có i bậc tự do

→Toàn bộ khối khí có N.i bậc tự do Mỗi bậc tự do ứng với một năng lượng là �

 

Ví dụ 1: Có 6,5 g khí hydro ở nhiệt độ 27 0 C Do nhận được nhiệt

nên thể tích nở gấp đôi, trong điều kiện áp suất không

đổi Tính độ biến thiên nội năng của khối khí.

mol K

Quá trình dãn đẳng áp → Gay-Lussac :