Bài 31: Phương trình trạng thái của khí lý tưởng

Kiến thức: + Từ các phơng trình của định luật Bôi Lơ - Ma Ri ốt và Sác Lơ xây dựng phơng trình trạng thái CLa Pê rôn và từ biểu thức của phơng trình này viết biểu thức đặc trng cho các đ

Tiết 50: Phơng trình trạng thái của khí lý tởng

A Mục tiêu:

1 Kiến thức:

+ Từ các phơng trình của định luật Bôi Lơ - Ma Ri ốt và Sác Lơ xây dựng phơng trình trạng thái CLa Pê rôn và từ biểu thức của phơng trình này viết biểu thức đặc trng cho các đẳng quá trình

2 Kĩ năng :

+ Rèn luyện cho học sinh kĩ năng sử dụng phơng pháp nghiên cứu sự phụ thuộc của một đại lợng

đồng thời vào nhiều đại lợng khác Cụ thể là sự phụ thuộc của P đồng thời vào V, T

+ Rèn luyện kĩ năng vận dụng phơng trình trạng thái vào giải bài tập

B Chuẩn bị:

1 Giáo viên:

2 Học sinh: Ôn lại các kiến thức cũ tiết 49, 50.

C Thiết kế tiến trình dạy học

Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Kiến thức cần đạt đ ợc

 Thế nào là khí lý tởng ?

 Khí lý tởng tuân theo đúng

các định luật về chất khí, còn

khí thực chỉ tuân theo một

cách gần đúng

 Yêu cầu học sinh đọc

SGK  nhận xét : Trong

tr-ờng hợp nào có thể coi gần

đúng khí thực là khí lý tởng ?

 Phát biểu và viết biểu thức

của định luật Sác Lơ và định

luật Bôi Lơ - Ma Ri ốt ? Nhận

xét : Các định luật này khảo

sát sự biến đổi mấy thông số

trạng thái của khí lý tởng ?

 Trong thực tế, khi trạng

thái của một lợng khí thay đổi

thì cả 3 thông số P, V, T đều

thay đổi

 Phơng trình nào có thể xác

định mối quan hệ giữa ba

thông số trạng thái này?

 Giả sử một khối khí biến

đổi trạng thái nh đồ thi hình

vẽ Hãy cho biết sự chuyển

trạng thái của khối lợng khí

theo những quá trình nào?

Viết biểu thức biểu diễn mối

liên hệ của các thông số giữa

các trạng thái đó?

Hoàn thành yêu cầu C1

 Khi chuyển trạng thái từ

(1)  (1’) thì thông số nào

không đổi? Viết biểu thức của

định luật biểu diễn quá trình

đó

 Tơng tự hãy cho biết khi

chuyển trạng thái từ (1’ ) 

(2) thì thông số nào không

đổi? Viết biểu thức của định

luật biểu diễn quá trình đó

 Từ các biểu thức trên, hãy

viết công thức biểu diễn mối

 học sinh nhắc lại k/n khí lý tởng

 Cá nhân đọc sách giáo khoa

 Thực hiện yêu cầu của giáo viên

 Học sinh nhắc lại nội dung và viết biểu thức của

2 định luật đã học và trả

lời: Các định luật này chỉ khảo sát sự biến đổi của 2/3 thông số trạng thái

 Cá nhân học sinh nhận thức vấn đề cần nghiên cứu

 Cá nhân học sinh thực hiện yêu cầu của giáo viên

+ Lợng khí chuyển từ TT (1)  TT (1’) bằng quá

trình đẳng nhiệt T = T1 , biểu thức tuân theo định luật Bôi Lơ - Ma ri ốt

+ Lợng khí chuyển từ TT (1’ )  TT (2) bằng quá

trình đẳng tích , biểu thức tuân theo định luật Sác Lơ

 Cá nhân học sinh thực

I- Khí thực và khí lý tởng:

- Khí lý tởng tuân theo đúng các định luật về chất khí đã học

- Khi không cần độ chính xác cao ( ở những nhiệt độ và áp suất thông thờng)

có thể áp dụng các định luật của khí lí tởng cho khí thực

II- Phơng trình trạng thái của khí lý t-ởng:

Xét một khối lợng khí m + ở trạng thái có: P1, V1, T1 + Chuyển sang trạng thái 2 có: P2, V2, T2, qua trạng thái trung gian 1’ có:

P’,V2, T1

+ Khi chuyển từ TT (1)  TT (1’) ta

P V  P V  ' 1 1

2

P V P V

 (1)

+ Khi chuyển từ TT (1’)  TT (2) ta

có :

' 2

P P

T T 

' 2 1

2

P T P T

 (2)

1

O

P’

P 2 P 1

V

P

(1)

(1’) (2)

liên hệ giữa các thông số của

tTT (1) và TT (2) Rút ra nhận

xét về quan hệ giữa các thông

số ở các trạng thái khác nhau

 PT (4) đợc nhà Vật lý Cla

-Pê - rôn tìm ra năm 1834 gọi

là PT trạng thái của khí lí tởng

hay PT Cla - Pê - rôn

 Hằng số trong PT (4) phụ

thuộc vào yếu tố nào?

 Các PTTT áp dụng cho

khối lợng khí nh thế nào?

 Vận dụng kiến thức vừa

học làm bài tập thí dụ và giải

bài tập 7 SGK

 Hãy xác định rõ các thông

số của mỗi trạng thái đầu bài

đã cho và thông số đầu bài

yêu cầu tìm  sau đó vận

dụng biểu thức của PTTT giải

bài toán

Chú ý: Đổi đơn vị của các đại

lợng thống nhất

hiện theo yêu cầu của giáo viên

 Đọc SGK, trả lời câu hỏi của Giáo viên

 PTTT áp dụng cho khối lợng khí không đổi

 Cá nhân tự lực giải bài tập và ví dụ

Gọi học sinh lên bảng giải bài tập

+ từ (1) (2) ta đợc : 1 1 2 2

P V P V

T  T (3) hay tổng quát : (4)

(4 ) là PTTT của khí lý tởng

Độ lớn của hằng số trong (4) phụ thuộc vào khối lợng khí ta xét

Ví dụ : Cho một khối lợng khí + ở TT (1) có : V1 = 100cm3 , t1 = 27oC P1 = 105 at

V2 = 20cm3 ; t2 = 390C  P2 = ?

Giải :

Theo đb ta có : T1 = 27 + 273 = 3000K T2 = 39 + 273 = 3120K

áp dụng PT (4) ta đợc :

5

5

1 1 2 2

2 1

P V T 10 100.312

V T 20.300

 Tổng kết bài học :

- Giáo viên yêu cầu học sinh tự đọc phần ghi nhớ trong SGK

 BTVN: Giải bài tập 6,7, 8 và các bài tập trong sách BTVL 10; Đọc trớc bài học giờ sau

2

PV HS

T 