Bài 31. Phương trình trạng thái của khí lí tưởng

Đồ thị nào biểu diễn quá trình đẳng tích ?V P H2 P O KIỂM TRA BÀI CŨ Dựa vào đồ thị nêu tên các quá trình biến đổi trạng thái ?... KHÍ THỰC VÀ KHÍ LÍ TƯỞNG-Khí thực là chất khí tồn tại

Giáo viên: Nguyễn Thị Chín

VẬT LÝ 10 CB

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO HÀ TĨNH TRƯỜNG THPT CẨM BÌNH

Đồ thị nào biểu diễn quá trình đẳng tích ?

V

P

H2

P

O

KIỂM TRA BÀI CŨ

Dựa vào đồ thị nêu tên các quá trình biến đổi trạng thái ?

I KHÍ THỰC VÀ KHÍ LÍ TƯỞNG

-Khí thực là chất khí tồn

tại trong thực tế (oxi,nitơ,

cacbonic…)

- chỉ tuân theo gần đúng

các định luật Bôi-lơ

Ma-ri-ốt và Sác-lơ - tuân theo đúng các định luật Bôi-lơ Ma-ri-ốt

và Sác-lơ.

- Khí lí tưởng là chất khí trong đó các phân tử được coi là các chất điểm và chỉ tương tác khi va chạm

- Ở điều kiện nhiệt độ áp

suất thông thường có thể

coi gần đúng khí thực là

khí lí tưởng khi không yêu

cầu độ chính xác cao.

p2 ,V2 ,T2

2

p1 ,V1 ,T1

1

p’, V2 ,T1 p2 , V2 ,T2

1

’

2

2

' p

p

T = T

V

P

O

(**)

Thay (*) vào (**)

nhận xét về mối

quan hệ giữa các

thông số trạng

thái ?

1’

2

p

O

p’

p 1

p 2

1

1’

2

T 1

T 2

Đồ thị biểu diễn quá trình biến đổi trạng thái 1 => 2 trong hệ tọa độ (p,V)

1 1 2 2

(1)

p1 ,V1 ,T1

1

p2 , V2 ,T2

2

II PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI CỦA KHÍ LÍ TƯỞNG

pV

T = hằng số (2)

II PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI CỦA KHÍ LÍ TƯỞNG

p1,T1, V1

1

p2,T 22, V2

(1)

p

Phương trình trạng thái của khí lí tưởng

(hay phương trình Cla – pê - rôn)

pV

T = hằng số (2)

Độ lớn của hằng số phụ thuộc vào khối lượng khí

Một lượng khí đựng trong một xi-lanh có pit-tông chuyển động được Lúc đầu khí có thể tích 15 lít, nhiệt độ 270C và

áp suất 2atm Khi pit-tông nén khí đến thể tích 12 lít thì áp suất khí tăng lên tới 4atm Nhiệt độ trong pit-tông lúc này là bao nhiêu?

Tóm tắt

Trạng thái 1

p1 = 2atm

V1 = 15 lít

T1 = 273 + 27 = 300 K

Trạng thái 2

p2 = 4atm

V2 = 12 lít

T2 = ?

Giải

Áp dụng phương trình trạng thái khí lí tưởng, ta có:

2 2

1 1

p V

p V

⇒ =

1

2

4.12

2.15

⇒ = = 480(K)

III QUÁ TRÌNH ĐẲNG ÁP

1 Quá trình đẳng áp: là quá trình biến đổi trạng thái của một

lượng khí xác định khi áp suất không đổi

2 Liên hệ giữa thể tích và nhiệt độ tuyệt đối trong quá trình

đẳng áp

Trong quá trình đẳng áp của một lượng khí nhất định, thể tích tỉ

lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối

Nếu quá trình 1-2 là đẳng áp Khi đó, nhiệt độ

phụ thuộc vào thể tích như thế nào?

.

(1)

p V p V

T =1 T 2

1 2

Định luật Gay-luy-xác

V

T

p 1 p

2

p 3

(p1<p2<p3 )

O

3 Đường đẳng áp:

- Đường đẳng áp là đường thẳng kéo

dài đi qua gốc tọa độ trong hệ tọa độ

(V,T)

- Đường biểu diễn sự biến thiên của thể

tích theo nhiệt độ khí áp suất không đổi

gọi là đường đẳng áp

V

T = hằng số

Từ

IV “ĐỘ KHÔNG TUYỆT ĐỐI”

• Nhiệt giai Ken-vin: Nhiệt giai bắt đầu

bằng nhiệt độ 0 K gọi là “độ không tuyệt đối”

• Các nhiệt độ trong nhiệt giai của

Ken-vin đều có giá trị dương và mỗi độ chia trong nhiệt giai này cũng bằng mỗi

độ chia trong nhiệt giai Xen-xi-út

Bài tập 1: Đồ thị bên diễn tả

O

V

1

2

3

p (Pa)

D Quá trình 1-2 và quá trình 2-3 là các quá trình đẳng nhiệt

B Quá trình 1-2 là quá trình đẳng nhiệt

và quá trình 2-3 là quá trình đẳng tích.

A Quá trình 1-2 và quá trình 2-3 là các

quá trình đẳng tích.

C Quá trình 1-2 là quá trình đẳng tích và

quá trình 2-3 là quá trính đẳng nhiệt.

C Quá trình 1-2 là quá trình đẳng tích và

quá trình 2-3 là quá trính đẳng nhiệt.

Bài tập 2:

Ở nhiệt độ 273 0C, thể tích của một lượng khí là 10 lít Tính thể tích của lượng khí đó ở 546 0C

khi áp suất không đổi ?

Tóm tắt:

Trạng thái 1:

t1 = 2730C

->T1 = 546K

V1 = 10 lít

Giải

Vì áp suất không đổi, ta có:

Trạng thái 2:

t2 = 5460C

->T2 = 819K

V2 = ?

=

1 2 2

1

V T V

T

2

10.819

15( ) 546

Bài tập 3: Trong phòng thí nghiệm, người ta điều chế được 40 cm3 khí hidro ở áp suất 750 mmHg và nhiệt độ

270C Tính thể tích của lượng khí trên ở điều kiện chuẩn (áp suất 760 mmHg và nhiệt độ 00C ).

Áp dụng phương trình trạng thái khí lý tưởng

2

2 2 1

1

1 .

T

V

p T

V

p

=

3

1 1 2 2

2 1

750 40 273

760 300

p V T

p T

× ×

Trạng thái 1 Trạng thái 2

Tóm tắt :

p1= 750 mmHg

V1= 40 cm3

t1=270C =>T1=27+273=300 K

p2= 760 mmHg

V2= ?

t2= 00C => T2= 0+273=273 K

Lời Giải

Xét m khí không đổi

2 2 1

1 V p V

p =

p1V1 p2V2

T2

T1 =

2

1

T

T p

p

=

2 1

T1 =T2 V1 =V2 p1 =p2

2

2

V T

V

=

1

Hệ thống kiến thức