1
CH NG M U: THUY T NG H C PHÂN T CH T KHÍ
1 nh lu t Boyle – Marriote (cho quá trình đ ng nhi t, T = const)
1 1 2 2
pV const;p V p V
2 nh lu t Gay – Lussac (cho quá trình đ ng áp, p = const)
1 2
1 2
V const;
3 nh lu t Charles (cho quá trình đ ng tích, V = const)
1 2
1 2
p const;
4 Ph ng trình tr ng thái khí lý t ng
- Ph ng trình Mendeleev – Clapayron (cho 1 mol khí): pV RT
- Ph ng trình tr ng thái khí lý t ng: pVmRT
, trong đó:
p, V, T, m, : áp su t, th tích, nhi t đ tuy t đ i, kh i l ng, kh i l ng mol
J
R 8,31
mol.K
: H ng s khí lý t ng
- Kh i l ng riêng c a kh i khí: pV mRT p m RT p RT p
5 Ph ng trình c b n c a thuy t đ ng h c phân t
- Ph ng trình c b n c a thuy t đ ng h c phân t : p 2n W0
3
, trong đó:
n0 là m t đ phân t khí;
Wlà đ ng n ng t nh ti n trung bình c a phân t
- i v i 1 mol khí lý t ng: W 3kT
2
, trong đó k 1,38.1023 J
k
- là h ng s Boltzmann
6 N i n ng khí lý t ng
- nh lu t phân b đ u n ng l ng theo b c t do: ng n ng trung bình c a các phân t đ c phân b đ u cho các b c t do c a các phân t và có giá tr b ng: 0 kT
2
- N i n ng c a m t mol khí: U0 NAikT i RT
- N i n ng c a m t l ng khí b t k : U m i RT
2
7 Các đ nh lu t phân b phân t
- Phân b theo v n t c (phân b Maxwell)
Trang 22
+ v n t c xác su t c c đ i: xs
0
v
m
+ v n t c trung bình:
0
v m
+ v n t c c n quân ph ng (v n t c trung bình toàn ph ng): c
0
v m
- Công th c khí áp: ph p exp0 mgh
kT
- Phân b h t theo đ cao: n n exp0 mgh
kT
- Phân b theo th n ng: t
n n exp
kT
Các bài t p c n gi i: 0.1; 0.2; 0.3; 0.4; 0.5; 0.6
Bài 0.1 Có 40g khí Oxy chi m th tích 3 lít, áp su t 10 at
a) Tính nhi t đ c a kh i khí;
b) Cho kh i khí giãn n đ ng áp đ n th tích 4 lít H i nhi t đ c a kh i khí sau khi giãn n ?
Tóm t t:
2
2
3 3 5
3 3
m 40g 4.10 kg O
V 3 lit 3.10 m
p 10at 9,81.10 Pa
a)T ?
b)V 4 lit 4.10 m T ?
Bài gi i:
a) Ph ng trình tr ng thái khí lý t ng: pV mRT T pV 9,81.10 3.10 325 3 283K 10 C0
b) i v i quá trình đ ng áp (đ nh lu t Gay – Lussac):
0
V V T TV 283.4 377K 104 C
Bài 0.2 Có 10g khí hidro áp su t 8,2 at đ ng trong m t bình có th tích 20 lít
a) Tính nhi t đ c a kh i khí;
b) H nóng đ ng tích kh i khí này đ n khi áp su t c a nó b ng 9 at Tính nhi t đ c a kh i khí sau khi h nóng
Tóm t t:
2
2
6
2 3
m 10g 10 kg H
p 8, 2at 8, 2.9,81.10 0,8.10 Pa
V 20 lit 2.10 m
a)T ?
b)p 9at 9.9,81.10 0,883.10 Pa
T ?
Bài gi i:
a) Ph ng trình tr ng thái khí lý t ng: pV mRT T pV 0,8.10 2.10 26 2 387K 114 C0
b) Quá trình đ ng tích: p p T Tp 387 9 425K 152 C0
Trang 33
Bài 0.3 Có 10kg khí đ ng trong m t bình, áp su t 107 N/m2 Ng i ta l y bình ra m t l ng khí cho t i khi
áp su t c a khí còn l i trong bình b ng 2,5.106 N/m2 Coi nhi t đ c a kh i khí không đ i Tìm l ng khí đã
l y ra
Tóm t t:
m 10kg
p 10 N / m ;p 2,5.10 Pa
T const; m ?
Bài gi i:
Ph ng trình tr ng thái khí lý t ng cho 2 tr ng thái tr c và sau:
pV RT;p V RT
7
10 2,5.10
p p
Bài 0.4 Có 12g khí chi m th tích 4 lít nhi t đ 70C Sau khi h nóng đ ng áp, kh i l ng riêng c a nó
b ng 6.10-4 (g/cm3) Tìm nhi t đ c a kh i khí sau khi h nóng
Tóm t t:
3
m 12g 12.10 kg
V 4 lit 4.10 m ;T 7 C 280K
p const; 6.10 g / cm 0,6 kg / m
T ?
Bài gi i:
Ph ng trình tr ng thái khí lý t ng tr c khi h nóng: pV mRT p mT 1
Ph ng trình tr ng thái khí lý t ng sau khí h nóng: pV mRT T pV p 2
Thay (1) vào (2): T p mT 12.10 28033 1400K
Bài 0.5 Có 10g khí Ôxy 100C, áp su t 3 at Sau khi h nóng đ ng áp, kh i khí chi m th tích 10 lít Tìm: a) Th tích kh i khí tr c khi giãn n ;
b) Nhi t đ kh i khí sau khi giãn n ;
c) Kh i l ng riêng c a kh i khí tr c khi giãn n ;
d) Kh i l ng riêng c a kh i khí sau khi giãn n
Tóm t t:
2
2 3
m 10g 10 kg
T 10 C 283K;p 3at 29,43.10 Pa const
V 10 lit 10 m
a)V ?
b)T ?
c) ?
d) ?
Bài gi i:
4
p 32.29,43.10
b) i v i quá trình đ ng áp, áp d ng đ nh lu t Gay – Lussac:
Trang 44
3
V 2,5.10
2
m 10 1 kg / m
V 10
Bài 0.6 M t bình ch a m t ch t khí nén nhi t đ 270C và áp su t 40 at Tìm áp su t c a khí khi đã có m t
n a kh i l ng khí thoát ra ngoài và nhi t đ h xu ng t i 120C
Tóm t t:
0
0
T 27 C 300K;p 40at
1
2
Bài gi i:
Ph ng trình tr ng thái khí lý t ng: