Bài 42 PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI CỦA KHÍ LÍ TƯỞNG ĐỊNH LUẬT GAY LUSSAC I.. MỤC TIÊU Biết cách tổng hợp kết quả của định luật Boyle – Mariotte và Charles để tìm ra phương trình thể hiện
Trang 1Bài 42
PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI CỦA KHÍ LÍ TƯỞNG
ĐỊNH LUẬT GAY LUSSAC
I MỤC TIÊU
Biết cách tổng hợp kết quả của định luật Boyle – Mariotte và Charles để tìm ra phương trình thể hiện sự phụ thuộc lẫn nhau của 3 đại lượng : Thể tích, áp suất và nhiệt độ của một lượng khí xác định
Biết cách suy ra quy luật của sự phụ thuộc thể tích một lượng khí có áp suất không đổi vào nhiệt độ của nó, dựa vào phương trình trạng thái
II CHUẨN BỊ
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
III TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
Ổn định lớp học
1) Kiểm tra bài củ :
+ Câu 01 : Hai phương trình trạng thái của hai lượng khác nhau thì có khác nhau không ?
Trang 2+ Câu 02 : Viết phướng trình biểu diễn định luật Boyle – mariotte đối với cùng một lượng khí nhưng ở hai nhiệt độ tuyệt đối khác nhau Hai phương trình ấy có khác nhau không ? Nếu có thì khác nhau ở chỗ nào ?
2) Nội dung bài giảng :
Phần làm việc của giáo viên Phần ghi chép của học sinh
I PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG
THÁI
I PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI
Ta có : p1V1 = p2’V2’
Mà :
2 1 2 2
'
T
T p
p
p2’ = p2
2
1
T
T
p1V1 =
2
1
2
T
T p
.V2
2
2 2 1
1 1
T
V p T
V p
hay
T pV
= const
Trang 3II ĐỊNH LUẬT GAY LUSSAC
Nếu P1 = P2 khi đó :
2
2 2 1
1 1
T
V P T
V P
2 2 1
1
T
V T
V
2 1 2
1
T
T V
V
Phát biểu Định luật : Khi áp suất
không đổi, thể tích của một khối
lượng khí xác định tăng tỉ lệ thuận
với nhiệt độ tuyệt đối
2 1 2
1
T
T V
V
III BÀI TẬP VẬN DỤNG
II ĐỊNH LUẬT GAY LUSSAC
Thể tích của một lượng khí có áp suất không đổi thì tỉ lệ với nhiệt độ tuyệt đối của khí :
T
V
= const
III BÀI TẬP VẬN DỤNG
Một quả bóng thám không có thể tích V1 = 200 l ở nhiệt độ t1 = 270 C trên mặt đất Bóng được thả ra và bay lên đến độ cao mà ở đó áp suất
Trang 4khí quyển chỉ còn bằng 0,6 áp suất khí quyển ở mặt đất và nhiệt độ t2 =
50C Tính thể tích của quả bóng ở độ cao đó ( Bỏ qua áp suất phụ gây ra bởi vỏ bóng )
Bài giải
Áp dụng phương trình trạng thái
2
2 2 1
1 1
T
V P T
V P
V2 = V1
1 2 2
1
.
T
T p
p = 200
273 27
273 5 60
1
= 309 lít
3) Cũng cố :
4) Dặn dò học sinh :
- Trả lời câu hỏi 1 ; 2; 3
- Làm bài tập : 1; 2; 3
Bài 43
Trang 5PHƯƠNG TRÌNH MENDELÊEP – CLAPÊRÔN
I MỤC TIÊU
Nắm được cách tính hằng số trong vế phải của phương trình trạng thái, từ
đó dẫn đến phương trình Mendekêep – Clapêrôn Biết vận dụng phương trình Mendekêep – Clapêrôn để giải bài toán đơn giản
II CHUẨN BỊ
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
III TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
Ổn định lớp học
1) Kiểm tra bài củ :
+ Câu 01 : So sánh phương trình trạng thái và phương trình Mendekêep – Clapêrôn, phương trình sau có thêm nội dung gì so với phương trình trước ?
+ Câu 02 : Từ phương trình Mendekêep – Clapêrôn suy ra rằng áp suất của một lượng khí tỉ lệ với khối lượng riêng của khí và tỉ lệ với nhiệt độ
2) Nội dung bài giảng :
Trang 6Phần làm việc của giáo viên Phần ghi chép của học sinh
I THIẾT LẬP PHƯƠNG TRÌNH
GV : Các em cho biết số mol của
một lượng khí có khối lượng m ?
HS : n =
m
GV : Thể tích của lượng khí trên ở
điều kiện tiêu chuẩn là : V0 =
n.0,0224
Áp suất của khối khí ở điều kiện
tiêu chuẩn : p0 = 1 atm = 1,013.105
(N/m2)
T0(t0) = 2730K
GV : Các em hãy áp dụng phương
trình trạng thái khí lí tưởng cho khối
khí trên ?
HS :
0
0 0
.
T
V p
T
V
p
273
0224 , 0 10 013 ,
n
T
V
p.
= n.8,31
T
V p.
= n.R
I THIẾT LẬP PHƯƠNG TRÌNH
Số mol của một lượng khí có khối
lượng m là : n =
m
Thể tích của lượng khí trên ở điều kiện tiêu chuẩn là : V0 = n.0,0224
Áp suất của khối khí ở điều kiện tiêu chuẩn : p0 = 1 atm = 1,013.105 (N/m2)
T0(t0) = 2730K
Áp dụng phương trình trạng thái khí lí tưởng cho khối khí trên ta có :
0
0 0
.
T
V p T
V p
273
0224 , 0 10 013 ,
T
V p.
= n.8,31
T
V p.
= n.R
p.V = nRT
Trang 7 p.V = nRT
p V m RT
Trong đó : R = 8,31 (J/mol.K) :
hằng số chung của các chất khí
GV : 0F =
5
9 0
C + 32
II BÀI TẬP VẬN DỤNG
p V m RT
Trong đó : R = 8,31 (J/mol.K) : hằng số chung của các chất khí
0F =
5
9 0
C + 32
II BÀI TẬP VẬN DỤNG
Bài tập 01 : Tính khối lượng khí trong bóng thám không có thể tích 200l, nhiệt độ t = 27 0 C Biết rắng khí đó là Hyđrô có khối lượng mol
2 g/mol và áp suất khí quyển ở mặt đất là 100kPa
Bài giải :
p = 105 Pa
V = 0,2 m3
T = t + 273 = 27 + 273 = 3000K
Theo pt : p V m RT
m =
RT
pV
= 2
300 31 , 8
2 , 0
105
= 16g
Trang 8Bài tập 02 : Tìm sự phụ thuộc của áp suất p của chất khí vào số phân tử khí n có trong đơn vị thể tích ( còn gọi là mật độ phân tử )
Bài giải
Xét n mol khí, lượng khí này chứa
số phân tử N : N = n0 NA
Áp suất p : p V m RT
p =
V
n
N
R V
nN
A
A
.
p = T
N
R V
N
A
.
V
N
: Số phân tử n trong đơn vị thể tích
Đặt k = 23
10 02 , 6
31 , 8
A N
R
= 1,38.10-23 J/K
k : Hằng số Bônxơman
p = n0KT
Trang 93) Cũng cố :
4) Dặn dò học sinh :
- Trả lời câu hỏi 1 ; 2; 3
- Làm bài tập : 1; 2; 3