Trong quá trình này ta thấy cả thiệt độ thể tích và áp xuất của lượng khí chứa trong quả bóng đều thay đổi.. Vậy phải dùng phương trình nào để xác định mối liên hệ giữa ba thông số của l
Trang 1
GSTT: Nguyễn Thị Thu Hiền Ngày soạn: 12/03/2019 GVHD: Tưởng Ngọc Vũ Ngày dạy: 16/03/2019
BÀI 31 PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI CỦA KHÍ LÝ TƯỞNG
(Tiết 1)
I MỤC TIÊU
1 Kiến thức cơ bản
- Từ định luật Bôi – lơ – Ma – ri- ốt và định luật Sác – lơ xây dựng phương trình
trạng thái khí lí tưởng (Clap – pê – rôn)
- Viết được biểu thức đặc trưng cho các đẳng quá trình.
2 Kĩ năng
- Quan sát thí nghiệm, đưa ra nhận xét.
- Vận dụng định luật giải thích hiện tượng thực tế và giải bài tập.
3 Thái độ
- Sôi nổi, hào hứng trong giờ học.
- Liên hệ kiến thức vật lý với thực tiễn cuộc sống, tích cực tìm hiểu, sáng tạo.
II CHUẨN BỊ
1 Giáo viên
- Phương pháp thực nghiệm.
2 Phương tiện
- 1 bộ thí nghiệm: bong bóng, nước nóng, ly.
- Sách giáo khoa, hình vẽ 31.1, hình 31.2, hình 31.3.
III NỘI DUNG VÀ TIẾN TRÌNH LÊN LỚP
1 Kiểm tra bài cũ (5p)
Câu 1: Quá trình đẳng tích là gì? Phát biểu nội dung và viết biểu thức định luật Sác – lơ
Câu 2 : Quá trình đẳng nhiệt là gì ? Phát biểu nội dung và viết biểu thức định luật Bôi-Lơ-Ma-Ri-Ốt
Trang 2Đặt vấn đề : Khi nhúng một quả bóng bàn bẹp vào nước nóng , quả bóng phồng
lên như cũ Trong quá trình này ta thấy cả thiệt độ thể tích và áp xuất của lượng khí chứa trong quả bóng đều thay đổi Vậy phải dùng phương trình nào để xác định mối liên hệ giữa ba thông số của lượng khí này ?
Ta cùng tìm hiểu bài học hôm nay : Bài 31 :Phương trình trạng thái khí lí
tưởng ( T1)
2 Nội dung ghi bảng
I Khí thực và khí lý tưởng.
- Khí lí tưởng là khí tuân theo đúng các định luật về chất khí.
- Khí thực chỉ tuân theo gần đúng các định luật về chất khí.
II Phương trình trạng thái khí lí tưởng
g gian
TT2
- TT (1) TT (1’): đẳng nhiệt.
p1V1 = p’.V2
=> P '= P1V1
V2 (a)
- TT (1’) TT (2): đẳng tích:
p '
T1=
p2
T2(b)
- Thế (a ) vào (b) ta được:
p1V1
p2V2
T2
Phương trình trạng thái khí lý tưởng
(Cla – pê – rôn).
► Đối với một lượng khí đã cho tích áp suất và thể tích chia cho nhiệt độ tuyệt đối
là một hằng số.( Độ lớn của hằng số này phụ thuộc vào khối lượng khí )
Trang 33 Tiến trình dạy học
HOẠT ĐỘNG 1 : Phân biệt khí thực
và khí lý tưởng (5 phút )
I Khí thực và khí lý tưởng.
- Dựa vào kiến thức đã học em
hãy định nghĩa lại khí lý
tưởng?
- Hãy kể tên 1 số khí mà em
biết? Vậy khí thực là gì?
- Chúng ta đã được học 2 định
luật về chất khí, đó là định luật
?
- Chỉ có khí lý tưởng mới tuân
theo định luật này
- Khí thực chỉ tuân theo gần
đúng các định luật về chất khí
-Hãy cho biết khi nào ta có thể áp dụng
các định luật của khí lí tưởng cho khí
thực?
Khái quát vấn đề :
+ Mật độ phân tử khí lý tưởng rất
loãng, khoảng cách xa, các phân tử
được coi là các chất điểm chỉ tương tác
khi va chạm
- Chất khí trong đó các phân tử được
coi là chất điểm và chỉ tương tác khi va chạm được gọi là khí lý tưởng
- Chất khí tồn tại trong thực tế như
oxi, nito, cacbonic…
- Định luật Bôi – lơ – Ma – ri - ốt và
định luật Sác –lơ
- Khi không yêu cầu độ chính xác
cao,ta có thể áp dụng các định luật về chất khí lí tưởng để tính áp xuất , nhiệt
độ và thể tích của khí thực
Trang 4+ Thực tế: không thể có khí lý tưởng,
vì ít nhiều các phân tử khí cũng xuất hiện các lực tương tác với nhau VD: phân tử luôn có khối lượng => chắc chắn luôn xuất hiện lực hấp dẫn (ngoài
ra còn có thể có lực điện từ v.v ), dù lực tương tác này rất nhỏ, nhưng cũng không thể nào bằng 0 được Do đó, các khí ở ngoài đời thực gọi là
khí thực
Hoạt động 2 : Xây dựng phương trình trạng thái khí lí tưởng ( 25 phút)
● Định luật Bôi- lơ- ma- ri -ốt và định
luật sac- lơ chỉ xác định mối liên hệ giữa 2 trong 3 thông số trạng thái của một lượng khí khi thông số còn lại không đổi Trong thực tế thường xảy
ra các quá trình mà trong đó cả 3 thông số đều biến thiên phụ thuộc lẫn nhau, VD như một chiếc xăm xe đạp bơm căng để ngoài nắng sau một thời gian xẹp đi thì cả nhiệt độ , áp xuất , thể tích khí chứa trong chiếc xăm đều thay đổi
Để xác định mối liên hệ này người ta dùng phương trình trạng thái khí lí
Trang 5tưởng, vậy Phương trình này có dạng
như thế nào? Chúng ta cùng đến với
phần II
II.Phương trình trạng thái khí lí
tưởng
-Xét 1 lượng khí từ trạng thái 1 (p1, V1,
T1) trạng thái 2 (p2, V2, T2) trạng
thái trung gian (p’, V2, T1)
? Có thế chuyển lượng khí từ trạng thái
một sang trạng thái 2 theo những con
đường nào
▲ Chia lớp thành 2 nhóm
Gọi tên từng quá trình đó và viết biểu
thức liên hệ của các thông số trạng thái
trong từng quá trình
-Các quá trình này được biễu diễn bằng
đồ thị Quan sát đồ thị và trả lời câu hỏi
sau?
- Từ TT (1) TT (1’) thông số nào
không thay đổi? đồ thị là đường gì? Đặc
trưng cho quá trình nào?
- Vậy ta sẽ dụng định luật gì cho quá
trình này? Hãy viết biểu thức
- Tương tự, từ TT (1’) TT (2)
thông số nào không đổi? và đây là quá
trình gì?
- Định luật và biểu thức cho quá trình
này là gì?
-HS thảo luận nhóm và cử đại diện lên
bảng trình bày :
- TT (1) TT (1’) nhiệt độ
không thay đổi, đường hypelbol đường đẳng nhiệt
=>Áp dụng Định luật Bôi – lơ – Ma –
ri - ốt
p1V1 = p’.V2
- Thể tích không đổi Quá trình đẳng
tích
=>Áp dụng Định luật Sác – lơ
p '
T1=
p2
T2
Trang 6
-Từ biểu thức 2, ta có p’ được tính như
thế nào?
-Từ biểu thức ta có nhận xét như sau:
đối với một lượng khí xác định khi biến
đổi trạng thái thì
pV
– rôn)
Hoạt động 3 : Vận dụng làm bài tập ( 10 phút )
Câu 1: Mối liên hệ giữa áp xuất , nhiệt độ thể tích của một lượng khí trong quá trình
nào sau đây KHÔNG được xác định bằng phương trình trạng thái khí lí tưởng ?
A Nung nóng một khối lượng khí trong xilanh có pittong làm khí nở ra , đẩy pittong di chuyển
B Nung nóng một lượng khí trong một bình đậy kín
C Nung nóng một lượng khí trong một bình không đậy kín
D Dùng tay bóp bẹp quả bóng bàn
Câu 2: Một lượng khí ban đầu có nhiệt độ 27◦C ,áp suất là 1 atm Người ta nén khí
sao cho thể tích giảm đi 5 lần , khi đó nhiệt độ của khí tăng lên 57◦C Tính áp suất của khí sau khi nén
Câu 3: Một xilanh có pittong đóng kín chứa một khối khí ở nhiệt độ 27○C , áp suất
750mmHg Nung nóng khối khí đến nhiệt độ 195 ○C thì thể tích tăng gấp rưỡi Tính
áp suất của khối khí trong xilanh lúc đó
Câu 4 :Một xilanh chứa khí lí tưởng ở áp suất 0,7 amt và nhiệt độ 47○C
a ) Tính nhiệt độ trong xilanh khi áp suất tăng lên 8atm , còn thể tích giảm 5 lần b) Tính áp suất bên trong xilanh khi dữ pittong cố định , tăng nhiệt độ khí trong xilanh lên tới 273 ○C
4 Củng cố kiến thức(5p)
- Khí lý tưởng là gì?
- Lập phương trình trạng thái khí lý tưởng
Trang 7V - NHẬN XÉT CỦA GIÁO GIẢNG VIÊN