định luật BOYLE – MARIOTTE

HS : Khi nhiệt độ tăng thì áp suất cũng tăng theo GV : Khi thể tích không đổi , áp suất của một khối lượng khí xác định biến thiên theo hàm bậc nhất đối với nhiệt độ.. ĐỊNH NGHĨA NHIỆT Đ

Trang 1

Bài 40

ĐỊNH LUẬT BOYLE – MARIOTTE

I MỤC TIÊU

- Quan sát và theo dõi thí nghiệm, tứ đó suy ra định luật Boyle Mariotte Biết vận dụng định luật để giải thích hiện tượng khi bơm khí ( bơm xe đạp) và giải bài tập

- Biết vẽ đường biểu diễn sự phụ thuộc của áp suất và nhiệt độ trên đồ thị

II CHUẨN BỊ

- Tranh vẽ thí nghiệm hình 5.4 SGK Trang 176

III TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC

 Ổn định lớp học

1) Kiểm tra bài củ :

+ Câu 01 : Có thể bỏ qua kích thước phân tử của chất lỏng và chất rắn không ? Tại sao ? + Câu 02 : Số Avôgađrô là gì ? Mol là gì ?

+ Câu 03 : Có mối liên hệ như thế nào giữa nhiệt độ và chuyển động hỗn loạn của phân tử ?

2) Nội dung bài giảng : 

Phần làm việc của giáo viên Phần ghi chép của học sinh

I THÍ NGHIỆM

GV trình bày thí nghiệm như hình vẽ 5.4

Và đồng thời đưa lên bảng số liệu

II ĐỊNH LUẬT

GV : Qua bảng số liệu trên, các em rút ra

nhận xét như thế nào về tích số p.V

HS : Tích số p.v là một hằng số

GV : Chẳng hạn như bây giờ chúng ta dùng

tay bịt kín một đầu miệng ống bơm tay, còn

tay kia thì nén ống ống bơm xuống Sau một

thời gian nén ta thấy như thế nào ?

HS : Ta sẽ thấy tay kia nặng dần lên khi chịu

ống bơm

GV : Để giải thích hiện tượng trên, ta thực

hiện thí nghiệm như sau Ta giả sử như có

một bình kín được lắp đặt như hình vẽ bên

GV : Qua sơ đồ trên, nến như ta nén pittông

xuống thì áp kế sẽ như thế nào ?

HS : Khi đó áp kế sẽ tăng lên lên, hay nói

đúng hơn là áp kế có giá trị khác không

I THÍ NGHIỆM

II ĐỊNH LUẬT

“Ở nhiệt độ không đổi, tích của áp suất p và thể tích V của một lượng khí xác định là một hằng số “

p.V = hằng số Hay p1V1 = p2V2 hay

1

2 2

1

V

V p

Ghi chú : Quá trình đẳng nhiệt là quá trình

thay đổi trạng thái nhiệt của một lượng khí trong đó thể tích và áp suất thay đổi, nhưng nhiệt độ không đổi

Trang 2

GV : Khi ta nén xuống thì thông số trạng thái

khí nào giảm ?

HS : Đó là Thể tích

GV : Khi áp kế tăng, tức là đại lượng nào

tăng ?

HS : Thưa Thầy, thông số áp suất tăng

GV : Trong quá trình thí nghiệm trên, nhiệt

độ có thay đổi không ?

HS : Thưa Thầy không !

GV : Khi quá trình xảy ra mà nhiệt độ không

thay đổi ta gọi là quá trình đẳng nhiệt Vậy

trong quá trình đẳng nhiệt thì áp suất và thể

tích có mối liên hệ như thế nào ?

HS : Khi thể tích giãm thì áp suất tăng, có

nghĩa là thể tích và áp suất tỉ lệ nghịch nhau !

GV : Đó là nội dung chính của định luật

Boyle Mariotte ! ⇒ Định luật Boyle

Mariotte

* Định luật Boyle Mariotte.

( Giải thích từng đại lượng trong định luật )

Công thức :

1

2 2

1

V

V p

p

=

III BÀI TẬP VẬN DỤNG

Xét 0,1 mol khí trong điều kiện chuẩn : áp suất p0 = 1 atm = 1,013.105 Pa, nhiệt độ t0 =

00C a) Tính thể tích V0 của khí Vẽ trên đồ thị p –

V điểm A biều diễn trạng thái nói trên b) nén khí và giữ nhiệt độ không đổi 9 nén đẳng nhiệt) cho đến khi thể tích của khí là V1

= 0,5V0 thì áp suất p1 của khí bằng bao nhiêu ? Vẽ trên cùng đồ thị điểm B biểu diễn trạng thái này

c) Viết biểu thức của áp suất p theo thể tích V trong quá trình nén đẳng nhiệt ở mục b Vẽ đường biễu diễn Đường biểu diễn có dạng

gì ?

Bài giải

a) V0 = 0,1 thể tích mol = 2,24 l Điểm A có toạ độ V0 = 2,24l ; p0 = 1 atm b) Theo định luật Boyle – Mariotte

p1V1 = p0V0 ⇒ p1= p0 1

0

V

= 2 atm Điểm B có toạ độ : V1 = 1,12l ; p1 = 2 atm

Trang 3

c) Theo định luật Boyle – Mariotte

pV = hằng số = p0V0 = 2,24 l.atm, từ đó suy

ra : p =

V

24 , 2

(p tính ra atm ; V tính ra lít )

→ Đường biểu diễn quá trình nén đẳng nhiệt là một cung hyperbol AB

3) Cũng cố :

4) Dặn dò học sinh :

- Trả lời câu hỏi 1 ; 2; 3

- Làm bài tập : 1; 2; 3

  

Bài 41

ĐỊNH LUẬT SACLƠ NHIỆT ĐỘ TUYỆT ĐỐI

I MỤC TIÊU

Biết khái niệm khí lí tưởng, nắm được khái niệm nhiệt độ tuyệt đối, hiểu được định nghĩa nhiệt độ Biết vận dụng nhiệt độ tuyệt đối để phát biểu định luật Charles dưới dạng p = V.T

II CHUẨN BỊ

- Tranh vẽ thí nghiệm hình 5.6 SGK Trang 179

+ Câu 01 : Tìm sự phụ thuộc của áp suất vào thể tích riêng của khí ?

+ Câu 02 : Tìm sự phụ thuộc của áp suất vào mật độ phân tử của khí ? ( mật độ phân tử là số phân tử trong đơn vị thể tích )

+ Câu 03 : Dùng định luật Boyle – Mariotte giải thích tại sao bơm xe đạp lại làm tăng áp suất ?

I BỐ TRÍ THÍ NGHIỆM

GV trình bày thí nghiệm như hình vẽ 5.6

Và đồng thời đưa lên bảng số liệu

I BỐ TRÍ THÍ NGHIỆM

∆p 100 150 250

∆t 2 3 5

t

p

∆

Trang 4

II ĐỊNH LUẬT CHARLES

GV : Qua bảng số liệu trên, các em rút ra

nhận xét như thế nào về sự phụ thuộc của p

áp suất vào nhiệt độ ?

HS : Khi nhiệt độ tăng thì áp suất cũng tăng

theo

GV : Khi thể tích không đổi , áp suất của một

khối lượng khí xác định biến thiên theo hàm

bậc nhất đối với nhiệt độ

pt = p0 (1 + γ.t )

III KHÍ LÍ TƯỞNG

Định luật chỉ gần đúng cho khí thực , ở áp

suất quá cao thì định luật không còn đúng

Định luật Boyle Mariotte và Charles hoàn

toàn đúng cho khí lý tưởng

* Khí thực và khí lý tưởng :

Khí thực là khí thực bên ngoài , ở điều kiện

bình thường

Khí lý tưởng : là một chất khí mà trong đó

các Phân tử được coi là các chất điểm và chỉ

tương tác với nhau khi va chạm Ở nhiệt độ

thấp và áp suất nhỏ các khí thực có thể coi là

gần đúng khí lý tưởng

IV NHIỆT ĐỘ TUYỆT ĐỐI

GV : * Độ không tuyệt đối : Là nhiệt độ ở –

2730C Ở nhiệt độ này , áp suất = 0 và các

phân tử ngừng chuyển động

* Nhiệt giai Kelvin : Là thang đo nhiệt độ

tuyệt đốibắt đầu từ độ không tuyệt đối Ở

thang đo này thì các nhiệt độ đều có giá trị

dương Mỗi độ của nhiệt độ tuyệt đối bằng

một độ của nhiệt độ Celsius ( 0C )

Công thức liên hệ giữa nhiệt độ tuyệt đối

và nhiệt độ Celsius [ Cenxint ]

T = (273 + t) 0K ( t: 0C)

V ĐỊNH NGHĨA NHIỆT ĐỘ

Nhiệt độ T là đại lượng tỉ lệ thuận với áp suất

p của một lượng khí có thể tích không đổi ở

áp suất thấp

II ĐỊNH LUẬT CHARLES

- Áp suất p của một lượng khí có thể tích không đổi thì phụ thuộc vào nhiệt độ của khí như sau : p = p0 (1+ γt)

- Trong đó :

273

1

=

γ : hệ số tăng áp đẳng tích, nó có giá trị như nhau đối với mọi chất khí, mọi nhiệt độ

III KHÍ LÍ TƯỞNG

Là khí tuân theo đúng hai định luật Boyle – Mariotte và Charles

IV NHIỆT ĐỘ TUYỆT ĐỐI

Nhiệt độ đo trong nhiệt giai Kelvin gọi là nhiệt độ tuyệt đối

T0K = t0C + 273 hay

T

P

= const

V ĐỊNH NGHĨA NHIỆT ĐỘ

Nhiệt độ T là đại lượng tỉ lệ thuận với áp suất p của một lượng khí có thể tích không đổi

ở áp suất thấp

3) Cũng cố :

Trang 5

- Làm bài tập : 1; 2; 3

  

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 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

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

+ Câu 01 : Hai phương trình trạng thái của hai lượng khác nhau thì có khác nhau không ? + 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 ?

I PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI

II ĐỊNH LUẬT GAY LUSSAC

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

T

pV

= const

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 :

Trang 6

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

=

T

V

= const

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 khí 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

273 5 60

1 + +

= 309 lít

3) Cũng cố :

- Làm bài tập : 1; 2; 3

  

Bài 43

PHƯƠNG 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

Trang 7

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

+ 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

I THIẾT LẬP PHƯƠNG TRÌNH

GV : Các em cho biết số mol của một lượng

khí có khối lượng m ?

HS : n = µ

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

273

0224 , 0 10 013 ,

T

V

p.

= n.8,31 ⇒

T

V p.

= n.R ⇒ p.V = nRT

⇒ p V m RT

µ

=

Trong đó : R = 8,31 (J/mol.K) : hằng số

chung của các chất khí

GV : 0F =

5

90

C + 32

II BÀI TẬP VẬN DỤNG

I THIẾT LẬP PHƯƠNG TRÌNH

Số mol của một lượng khí có khối lượng m là : n =

µ

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

⇒ p V m RT

µ

=

Trong đó : R = 8,31 (J/mol.K) : hằng số chung của các chất khí

0F =

5

90

C + 32

II BÀI TẬP VẬN DỤNG

Bài tập 01 : Tính khối lượng khí trong bóng

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

Trang 8

Theo pt : p V m RT

µ

=

⇒ m = µ

RT

pV

= 2

300 31 , 8

2 , 0

105

= 16g Bài 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

µ

=

⇒ 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

10 02 , 6

31 , 8

=

A

N

R

= 1,38.10-23 J/K

k : Hằng số Bônxơman

⇒ p = n0KT

3) Cũng cố :

- Làm bài tập : 1; 2; 3

  

Trang 9

Chương 6

CÁC TRẠNG THÁI

CƠ BẢN CỦA CHẤT

Bài 45

CHẤT RẮN

I MỤC TIÊU

Phân biệt được chất rắn kết tinh và chất rắn vô định hình dựa vào hình dáng bên ngoài và cấu trúc vi mô của chúng Biết được thế nào là vật rắn đơn tinh thể và vật rắn đa tinh thể ? Biết được mạng tinh thể là gì ?

II CHUẨN BỊ

- Chuẩn bị các bức tranh mạng tinh thể ?

+ Câu 01 : Trình bày thuyết động học phân tử của chất khí ?

+ Câu 02 : Trình bày thuyết động học phân tử của vật chất ?

+ Câu 03 : _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

GV : Các em cho biết vật chất gồm bao nhiêu trạng

thái :

HS : vật chất bao gồm có 3 trạng thái : Trạng thái Rắn

– Lỏng – Khí

GV : Giới thiệu về chất rắn , rồi hỏi HS về một số

thuộc tính chất rắn Các em cho biết một số thuộc tính

của chất rắn

HS : Dựa vào thuyết động học phân tử để nêu lên

thuộc tính chất rắn ( Khỏang cách, chuyển động, sắp

xếp, thể tích … của các phân tử chất rắn

GV : Cho HS biết chất rắn có hai lọai, chất rắn kết tinh

và chất rắn vô định hình

I CHẤT RẮN KẾT TINH VÀ CHẤT RẮN VÔ

ĐỊNH HÌNH

1) Chất rắn kết tinh

GV : Trước hết chúng ta cùng xem xét đến tinh thể,

tinh thể là gì ? Tinh thể là những kết cấu có hình dạng

xác định( Cho HS quan sát các tinh thể ) ( quan sát xốp

trắng qua kính lúp ) ⇒ Chất rắn kết tinh ⇒ Chất rắn

I CHẤT RẮN KẾT TINH VÀ CHẤT RẮN VÔ ĐỊNH HÌNH

1) Chất rắn kết tinh

Là chất rắn mà hình dạng bên ngoài có dạng hình học

Trang 10

kết tinh đơn tinh thể và chất rắn kết tinh đa tinh thể

GV : Nói đến các thuộc tính đơn tinh thể và đa tinh

thể Đến phần tính dị hướng và đẳng hướng đưa thêm

hình ảnh sau

2) Chất rắn vô định hình

GV : Chất rắn vô định hình là những chất rắn không có

cấu tạo tinh thể ( Cần cho HS hiểu rõ, tuy không có cấu

tạo từ mạng tinh thể, nhưng các phân tử vẫn liên kết

chặt chẻ lẫn nhau, vẫn sắp xếp trật tự, nhưng không

theo một dạng hình học xác định

GV : Qua định nghĩa chất rắn vô định hình, các em cho

biết nhiệt độ nóng chảy và tính đẳng hướng hay dị

hướng, các em hãy giải thích tại sao ?

Cũng cố : Phân biệt chất rắn kết tinh và chất rắn vô

định hình

GV : Các em cho biết tinh thể là gì ? Chất rắn có cấu

tạo từ tinh thể, được gọi là chất rắn nào ?

HS : Tinh thể là những chất kết cấu có dạng hình học

xác định, thể hiện qua mạng tinh thể ⇒

GV : Tinh thể là những chất kết cấu có dạng hình học

xác định ⇒ Chất rắn kết tinh

HS : Tinh thể là những chất kết cấu có dạng hình học

xác định, thể hiện qua mạng tinh thể ⇒ mạng tinh thể

và các tính chất ( Chỉ cho HS xem mô hình các mạng

tinh thể )

II TINH THỂ VÀ MẠNG TINH THỂ

1) Tinh thể

GV : Chất rắn nào có cấu trúc mạng tinh thể

HS : Chất rắn kết tinh

GV : Chất rắn kết tinh có cấu trúc mạng tinh thể nếu

mạng tinh thể quyết định tính chất vật lý

2) Mạng tinh thể

GV : Vì mạng tinh thể quyết định tính vật lý của chất

kết tinh, nên những chất rắn được cấu tạo bởi cùng một

lọai hạt, nhưng có cấu trúc mạng tinh thể khác nhau thì

có tính chất vật lý khác nhau ( Ví dụ : Kim cương và

than chì cùng cấu tạo từ những phân tử Cacbon, nhưng

do sắp xếp khác nhau nên tính chất vật lý khác nhau )

III VẬT RẮN ĐƠN TINH THỂ VÀ VẬT RẮN ĐA

TINH THỂ

1) Vật rắn đơn tinh thể

Mạng tinh thể muối ăn

2) Chất rắn vô định hình

Là chất rắn mà hình dạng bên ngoài không có dạng hình học

II TINH THỂ VÀ MẠNG TINH THỂ

1) Tinh thể

Các vật rắn dạng hình học xác được gọi là tinh thể

2) Mạng tinh thể

Các hạt được sắp xếp theo một trật tự xác định, hợp thành mạng tinh thể

Định dạng
Số trang	11
Dung lượng	166 KB