Tính khối lượng ôxi trong bình... PHƯƠNG TRÌNH CLAPEYRON - MENDLEEP Bài 2: Tìm công thức liên hệ giữa áp suất P của chất khí với mật độ phân tử n của chất khí đó... Tính mật độ phân tử
Trang 1 HIẾN
TRƯỜNG THPT NAM ĐÀN 1
TRƯƠNG CHINH CHIẾN
GV VẬT LÍ – THPT NAM ĐÀN 1 -NGHỆ AN
Trang 2KIỂM TRA BÀI CŨ
Câu hỏi 1: Phát biểu nội dung và viết biểu thức định luật Bôilơ-Mariốt, định luật Sáclơ, định luật Gay
Luytxắc?
Trả lời:
Câu hỏi 2: Viết phương trình trạng thái khí lí tưởng?
Câu hỏi 3: Các phương trình trên có điều kiện chung là gì ?
Câu hỏi 4: Hằng số C trong phương trình trạng thái có trị số bằng bao nhiêu? Trị số đó có phụ thuộc vào dại
lượng nào không
m = h ằng số
T = h ằng số
V = hằng số
P = h ằng số
PV = h ằng số
P/T = h ằng số V/T = hằng số
Trang 3PHƯƠNG TRÌNH CLAPEYRON - MENDLEEP
1.THIẾT LẬP PHƯƠNG TRÌNH
* Xét một lượng khí có khối lượng m, khối lượng mol là µ
* Số mol khí: ν =
*Phương trình trạng thái của lượng khí đó là =
*Chọn trạng thái 1 là trạng thái ở điều kiện tiêu chuẩn, trạng
thái 2 là trạng thái bất kì =
µ
m
2
2 2
T
V P
1
1 1
T
V P
T
V P
0
0 0
T V P
Trang 4PHƯƠNG TRÌNH CLAPEYRON - MENDLEEP
Ở điều kiện tiêu chuẩn thì:
áp suất khí là Po = 1,013.10 5 Pa
nhiệt độ khí là T0= 273 0 K
thể tích khí là V0= ν.22,4 l/mol = ν.22,4.10 -3 m 3 /mol
= ν = ν.8,31 J/K
R = 8,31 J/mol.K (48.1)
R là một hằng số, được gọi là hằng số của các khí
= ν.R PV = ν.RT PV = RT (48.2)
(48.2) được gọi là phương trình Clapeyron – Mendleep
0
0 0
T
V
P
273
10 4 , 22 10 013 ,1 5 −3
T
V
P
µ
m
Trang 5PHƯƠNG TRÌNH CLAPEYRON – MENDLEEP
PV = RT (48.2)
P/T = h ằng số V/T = hằng số PV/T = hằng số
m = h ằng số
T = h ằng số
V = hằng số
P = h ằng số
µ
m
• (47.4’) và (48.2) C = R m µ
Trang 6PHƯƠNG TRÌNH CLAPEYRON - MENDLEEP
2.BÀI TẬP VẬN DỤNG
Bài 1: Một bình ôxi có dung tích 10 lít, áp suất 250 kPa, nhiệt độ 27 0 C Tính khối lượng ôxi trong bình.
Bài giải:
P = 250 kPa = 2,5.10 5 Pa; V = 10 l = 0,01 m 3
T = t o + 273 0 = 27 0 + 273 0 = 300 0 K; µ = 32 gam/mol
PV = RT
m = µ
m = 32
µ
m
RT PV
300 31 ,8
01 , 0 10 5 ,
2 5
Trang 7PHƯƠNG TRÌNH CLAPEYRON - MENDLEEP
Bài 2: Tìm công thức liên hệ giữa áp suất P của chất khí với mật độ phân tử n của chất khí đó.
Mật độ phân tử khí là: n =
(48.2) P = RT
P = T
P = T
P = n T
Đặt k = = (48.3)
k được gọi là hằng số Bônxman (48.4)
V
N
V
NA
ν
A
N R
V N
A
N R
A
N R
A
N
R
23
10 02 , 6
31 , 8
P = nkT
k = 1,38.10-23J/K
Trang 8PHƯƠNG TRÌNH CLAPEYRON - MENDLEEP
P = (44.222)
P = nkT (48.4)
(44.222) và (48.4) = kT (48.5 )
E
n
3 2
E
2 3
Trang 9PHƯƠNG TRÌNH CLAPEYRON - MENDLEEP
3.BÀI LUYỆN TẬP
Bài 1: Ở độ cao 10km, không khí có áp suất 30,6 kPa và nhiệt độ là 230 0 K Tính mật độ phân tử của không khí ở
độ cao đó.(Coi không khí là khí thuần nhất).
Bài giải:
P = nkT
n =
n =
n = 9,6.10 24 (phân tử / m 3 )
Bài 2: Bốn bình cùng dung tích, cùng nhiệt độ, đựng các khí khác nhau Khí ở bình nào có áp suất lớn hơn?
A) Bình 1 đựng 4 gam hỉđô B) Bình 2 đựng 22 gam cacbonic
C) Bình 3 đựng 7 gam nitơ D) Bình 4 đựng 4 gam ôxi
kT P
230
10 38 , 1
10 6 ,
30
23 3
−
Trang 10PHƯƠNG TRÌNH CLAPEYRON - MENDLEEP
Bài 2: Bốn bình cùng dung tích, cùng nhiệt độ, đựng các khí khác nhau Khí ở bình nào có áp suất lớn hơn?
A) Bình 1 đựng 4 gam hỉđô B) Bình 2 đựng 22 gam cacbonic
C) Bình 3 đựng 7 gam nitơ D) Bình 4 đựng 4 gam ôxi
Bài giải:
Số mol khí:
ở bình 1 là ν1 = m1/µ1 = 4/2 = 2 mol
ở bình 2 là ν2 = m2/µ2 = 22/44 = 0,5 mol
ở bình 3 là ν3 = m3/µ3 = 7 / 28 = 0,25 mol
ở bình 4 là ν4 = m4/ν4 = 4/ 32 =0.125 mol
PV = ν RT
Thể tích và nhiệt độ 4 bình như nhau
P ~ ν ν1 lớn nhất P1 lớn nhất chọn đáp án A
Trang 11PHƯƠNG TRÌNH CLAPEYRON – MENDLEEP
PV = RT (48.2)
P/T = h ằng số V/T = hằng số PV/T = hằng số
m = h ằng số
T = h ằng số
V = hằng số
P = h ằng số
µ
m
µ
m
= C1 = ?
= C2 = ?
= C3 = ?
Trang 12PHƯƠNG TRÌNH CLAPEYRON - MENDLEEP
Trang 13TRƯỜNG THPT NAM ĐÀN 1
TRƯƠNG CHINH CHIẾN
GV VẬT LÍ – THPT NAM ĐÀN 1 -NGHỆ AN
Trang 14XIN CẢM ƠN, TẠM BIỆT VÀ HẸN
GẶP LẠI!