Các quá trình đẳng nhiệt, đẳng tích, đẳng áp đối với khí lí tưởng Sau khi học xong chương "Chất khí", học sinh cần nắm vững các kiếnthức sau: - Trạng thái của một lượng khí được xác định
Trang 1Tên sáng kiến: Lựa chọn hệ thống bài tập và hướng dẫn hoạt
động giải bài tập nhằm giúp học sinh nắm vững kiến thức
chương “Chất khí” Vật lí lớp 10 THPT
Tác giả sáng kiến: HOÀNG VĂN CHIẾN
Mã sáng kiến: ………
Vĩnh phúc, năm 2019
Trang 2BÁO CÁO KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU, ỨNG DỤNG SÁNG KIẾN
1 Lời giới thiệu:
Để nâng cao chất lượng học tập và phát triển năng lực giải quyết vấn đềcủa học sinh có rất nhiều phương pháp, biện pháp khác nhau Nhưng có một
BÁO CÁO KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU, ỨNG DỤNG SÁNG KIẾN
Tên sáng kiến: Lựa chọn hệ thống bài tập và hướng dẫn hoạt
động giải bài tập nhằm giúp học sinh nắm vững kiến thức
chương “Chất khí” Vật lí lớp 10 THPT
Tác giả sáng kiến: HOÀNG VĂN CHIẾN
Mã sáng kiến: ………
Trang 3Kí hiệu dùng trong sáng kiến
Từ (1) suy ra (giá trị hàm số)(1)
(1)
Từ (1) rút ra (giá trị biến số)(1) (2) Thế (1) thế vào (2)
a
x
Ẩn số trung gian
Ẩn số phải tìm
Trang 41 Lời giới thiệu
Để nâng cao chất lượng học tập và phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh có rất nhiều phương pháp, biện pháp khác nhau Nhưng có một phương pháp dạy học được xác định từ rất lâu và có tính chất rất tích cực đến việc giáo dục và phát triển học sinh, đó là giải bài tập vật lí Bài tập vật lí là khâu không thể thiếu được trong quá trình dạy học vật lí
Nhiệt học được nghiên cứu ở phần vật lí lớp 10 THPT Chương “ Chấtkhí” nghiên cứu những hiểu biết cơ bản về chất khí lí tưởng và sự liên hệ củacác thông số trạng thái của nó với nhau Vì chất khí không cầm, nắm, quan sát,
… một cách dễ dàng như những chất khác nên học sinh tiếp thu kiến thức mộtcách rất mơ hồ và khó hiểu Học sinh khó có thể biết điều mình nghĩ là đúng haysai Và lúc này, học sinh cần sự hướng dẫn của giáo viên Với nội dung này,giáo viên cần làm thí nghiệm, tất cả các thí nghiệm có thể Và đặc biệt đó là việclựa chọn nội dung bài tập và hướng dẫn học sinh làm bài tập phần này Giáoviên phải làm sao cho mình có thể kiểm tra đánh giá việc tiếp thu bài, rèn luyện
kĩ năng của học sinh thông qua việc giải bài tập Việc đưa ra hệ thống các bàitập chương “Chất khí” và một phương pháp giải bài tập khoa học không chỉ cầnthiết đối với học sinh mà còn rất cần thiết đối với những giáo viên mới ratrường, chưa có nhiều kinh nghiệm giảng dạy
Với lí do trên, tôi đã lựa chọn đề tài: “Lựa chọn hệ thống bài tập và
hướng dẫn hoạt động giải bài tập nhằm giúp học sinh nắm vững kiến thức chương “Chất khí” vật lí lớp 10 THPT ”.
2 Tên sáng kiến: Lựa chọn hệ thống bài tập và hướng dẫn hoạt động
giải bài tập nhằm giúp học sinh nắm vững kiến thức chương “Chất
khí” Vật lí lớp 10 THPT
3 Tác giả sáng kiến:
- Họ và tên:HOÀNG VĂN CHIẾN
- Địa chỉ tác giả sáng kiến: Trường THPT Quang Hà
- Số điện thoại: 0384361885
- Email: hoangvanchien.gvquangha@vinhphuc.edu.vn
4 Chủ đầu tư tạo ra sáng kiến: HOÀNG VĂN CHIẾN
Trang 55 Lĩnh vực áp dụng sáng kiến: CHƯƠNG “CHẤT KHÍ”, MÔN VẬT LÍ 10
THPT
+ Hệ thống bài tập sử dụng trong giảng dạy chương “Chất khí”
+ Phương pháp và hướng dẫn hoạt động giải bài tập trong giảng dạy chương
“Chất khí”
6 Ngày sáng kiến được áp dụng lần đầu hoặc áp dụng thử: 2/2016
7 Mô tả bản chất của sáng kiến:
- Về nội dung của sáng kiến:
Chương I Nội dung kiến thức chương “Chất khí” – Vật lí 10 THPT
7.1 Nội dung kiến thức, kĩ năng học sinh cần đạt sau khi học chương “Chất khí” vật lí lớp 10 THPT
7.1.1 Nội dung kiến thức
7.1.1.1 Thuyết động học phân tử chất khí
a.Tính chất của chất khí
Các chất khí có những tính chất đặc biệt:
- Tính bành trướng: chiếm toàn bộ thể tích của bình chứa
- Tính dễ nén: Khi áp suất của lượng khí tăng thì thể tích của khí giảm
đáng kể
- Có khối lượng riêng nhỏ so với chất rắn và chất lỏng
b Thuyết động học phân tử chất khí
- Chất khí bao gồm các phân tử Kích thước mỗi phân tử là nhỏ,có thể coi
mỗi phân tử như một chất điểm.
- Các phân tử chuyển động hỗn loạn không ngừng.Nhiệt độ càng cao thì
vận tốc chuyển động hỗn loạn càng lớn Chuyển động hỗn loạn của phân tử gọi
là chuyển động nhiệt Do phân tử chuyển động hỗn loạn,tại mỗi thời
điểm,hướng của vận tốc phân tử phân bố đều theo mọi phương trong không
gian
- Khi chuyển động, mỗi phân tử va chạm với phân tử khác và với thành
bình Giữa hai va chạm,phân tử gần như tự do và chuyển động thẳng đều Phân
tử va chạm với thành bình tạo nên áp suất của chất khí.
- Chất khí trong đó các phân tử được coi là các chất điểm chuyển động
hỗn loạn không ngừng,chỉ tương tác với nhau khi va chạm được gọi là khí lí
tưởng.
Trang 6- Chuyển động hỗn loạn chạy ra về mọi phía
Do đó chất khí chiếm toàn bộ thể tích, không có hình dạng và thể tích nhất
7.1.1.2 Các quá trình đẳng nhiệt, đẳng tích, đẳng áp đối với khí lí tưởng
Sau khi học xong chương "Chất khí", học sinh cần nắm vững các kiếnthức sau:
- Trạng thái của một lượng khí được xác định bằng các thông số trạng
thái vĩ mô: thể tích V, áp suất P và nhiệt độ tuyệt đối T Giữa các thông số có mối
liên hệ xác định
- Đẳng quá trình là quá trình biến đổi trạng thái mà chỉ có hai thông số
thay đổi, còn một thông số không đổi
- Khí lí tưởng là một chất khí trong đó các phân tử được coi là các chất
điểm và chỉ tương tác với nhau khi va chạm
a Định luật Bôilơ – Mariôt ( cho quá trình đẳng nhiệt )
* Quá trình đẳng nhiệt là quá trình biến đổi trạng thái khí trong đó nhiệt
độ khí được giữ không đổi
* Nội dung định luật:
Với một khối lượng khí xác định ở nhiệt độ không đổi, tích của áp suất p
p
V
t2
T 1
T 2
V
T 1
T 2
p
Trang 7b.Định luật Saclơ- Nhiệt độ tuyệt đối
* Quá trình đẳng tích là quá trình biến đổi trạng thái khí trong đó thể tíchkhí được giữ không đổi
* Nội dung định luật:
Với một khối lượng khí xác định ở thể tích không đổi, áp suất tỉ lệ thuậnvới nhiệt độ tuyệt đối của chất khí
T là nhiệt độ tuyệt đối, là nhiệt độ trong nhiệt giai tuyệt đối hay nhiệt giaiKenvin, có đơn vị là K
* Nhiệt độ tuyệt đối:
Nhiệt độ -273oC là nhiệt độ thấp nhất chỉ có thể tiến đến nhưng không đạtđược Đó là độ không tuyệt đối
Không độ tuyệt đối ( 0K) ứng với nhiệt độ -273oC
T, t là số đo nhiệt độ trong nhiệt giai Kenvin, Xen- xi-út
Nhiệt độ trong nhiệt giai Kenvin được gọi là nhiệt độ tuyệt đối
* Khoảng cách nhiệt độ 1K bằng khoảng cách 1oC
Trang 8* Nội dung định luật:
Với khối lượng khí xác định ở áp suất không đổi, thể tích tỉ lệ thuận vớinhiệt độ tuyệt đối của chất khí
Hoặc
* Điều kiện áp dụng:
- Khí lí tưởng
- Khối lượng khí không đổi
- Áp suất khí không đổi
* Đồ thị:
7.1.1.3 Phương trình trạng thái của khí lí tưởng :
= const =
Trang 9- Khối lượng khí không đổi
7.2 Những kĩ năng cần rèn luyện cho học sinh
- Vận dụng được thuyết động học phân tử để đặc điểm về hình dạng, thểtích của các chất ở thể khí, thể lỏng, thể rắn
- Vẽ được các đường đẳng nhiệt, đẳng tích, đẳng áp trong các hệ tọa độ(P,V), (P,T), (V,T)
- Vận dụng được ba định luật chất khí để giải bài tập
- Vận dụng phương trình trạng thái của khí lí tưởng và phương trình
Cla- pê- rôn-Men-đê-lê-ép để giải các bài tập về chất khí
- Đưa ra được phương án thí nghiệm để khảo sát từng quá trình biến đổitrạng thái của chất khí
- Rèn luyện được các kĩ năng thực nghiệm: quan sát, so sánh, phân tích,tổng hợp,…
- Có thái độ khách quan khi theo dõi thí nghiệm
- Rèn luyện kĩ năng đổi đơn vị các đại lượng trong đề bài cho phù hợp,
kĩ năng vận dụng các kiến thức toán học để vẽ đồ thị, tính toán,…
- Vận dụng được các quá trình biến đổi trạng thái để giải thích các hiệntượng trong thực tế
7 3 Những khó khăn và sai lầm mà học sinh hay mắc phải khi học chương " Chất khí "
- Học sinh không biết trong mỗi bài toán thông số nào không đổi
- Học sinh không biết khối lượng khí ta xét là lượng khí nào Đây là khókhăn lớn nhất đối với học sinh
- Học sinh hay quên định luật Bôilơ Mariôt, định luật Saclơ chỉ được ápdụng khi khối lượng khí là không đổi, không có biến đổi hóa học
- Học sinh quên không đổi các đại lượng về đơn vị chuẩn (nhưng cũng cónhững trường hợp không cần đổi ra đơn vị chuẩn mà dùng luôn đơn vị đó đểgiải quyết bài tập)
2
2 2
T pV
= const
Trang 10- Học sinh không phân biệt được hai dạng của mỗi định luật( theo nhiệtgiai Kenvin và nhiệt giai Cenxiut )
7 4.Phương pháp giải bài tập chương “Chất khí”
7 4.1 Phân loại bài tập chương “Chất khí”
Theo phương thức giải, bài tập gồm 4 dạng bài tập, song các định luậtchất khí trong chương này đều được xây dựng theo con đường thực nghiệm.Việc xây dựng định luật chính là giải các bài tập thí nghiệm trong chương này.Vậy nên để giúp học sinh nắm vững kiến thức chương “Chất khí” và từ đó biếtvận dụng những kiến thức vào việc giải bài tập, tôi đã chia bài tập chương nàythành 3 dạng chính :
1 Dạng 1: Bài tập định tính
2 Dạng 2: Bài tập định lượng
3 Dạng 3: Bài tập đồ thị
7.4.2 Phương pháp giải bài tập chương “Chất khí”
2.5.2.1 Phương pháp giải bài tập định tính
1.Phương pháp giải
Để giải bài tập này, ta có thể tiến hành theo các giai đoạn sau:
*Giai đoạn 1: Tìm hiểu đề bài
Xét xem lượng khí đang xét là lượng khí nào?
*Giai đoạn 2: Phân tích hiện tượng
- Xác định thông số trạng thái các quá trình biến đổi trạng thái của lượng
khí đó
- Trong các thông số trạng thái, thông số nào không đổi, thông số nào
thay đổi?
*Giai đoạn 3: Xây dựng lập luận
Dựa vào các định luật chất khí, thuyết động học phân tử, thiết lập mối
quan hệ giữa định luật, thuyết đó,… với hiện tượng đã cho từ đó lập luận để tìm
ra yêu cầu của bài toán
2 Ví dụ minh họa cho phương pháp giải
Bài toán 1: Những chai đựng đầy nước giải khát có hòa tan khí cacbonic
nếu để vào chỗ ấm đôi khi ta thấy nút chai bật ra Tại sao vậy?
a Mục đích bài tập
Vận dụng định luật Saclơ
b.Phương pháp giải bài tập
* Giai đoạn 1: Tìm hiểu đề bài
Trang 11Xét khối khí cacbonic xác định có trong chai
* Giai đoạn 2: Phân tích hiện tượng
- Khi để vào chỗ ấm, nhiệt độ của khí cacbonic trong chai tăng
- Lượng khí trong chai có khối lượng và thể tích không đổi
* Giai đoạn 3: Xây dựng lập luận
- Theo định luật Saclơ: Với một khối lượng khí xác định ở thể tích
không đổi, áp suất tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối của chất khí : T p = const
- Lượng khí trong chai có khối lượng và thể tích không đổi, áp dụng
định luật Saclơ : Khi nhiệt độ khí tăng thì áp suất khí tăng
- Áp suất khí tăng dẫn đến áp lực khí lên nút chai tăng
- Khi áp lực khí lớn hơn lực ma sát giữa nút chai và miệng chai thì nút
chai sẽ bật ra
Ta có thể diễn tả bằng sơ đồ luận giải sau:
Đó là nguyên nhân tại sao những chai đựng đầy nước giải khát có hòa tan khícacbonic nếu để vào chỗ ấm đôi khi ta thấy nút chai bật ra
c.Khó khăn đối với học sinh
- Học sinh lúng túng khi gặp hỗn hợp chất khí và chất lỏng
- Học sinh không biết áp dụng định luật nào để giải thích hiện tượng
- Học sinh không biết khi nào nút chai bật ra
d.Hướng dẫn học sinh vượt qua khó khăn
- Xét lượng khí có trong chai Tuy chất khí lẫn với chất lỏng nhưng khốilượng và thể tích khí có thay đổi không?
- Khi đặt chai vào chỗ ấm, nhiệt độ khí tăng hay giảm?
Định luật Saclơ: Với
một khối lượng khí
xác định ở thể tích
không đổi, áp suất tỉ lệ
thuận với nhiệt độ
tuyệt đối của chất khí :
Áp lực khí lên nút chai tăng
=> Nút chai không bật
ra
Trang 12- Với lượng khí có khối lượng và thể tích không đổi, mối liên hệ giữa áp
suất và nhiệt độ khí được biểu diễn bằng định luật nào?
- Khi nút chai bật ra, áp lực do khí gây ra và lực ma sát giữa nút chai và
miệng chai có mối liên hệ nào?
7.4.2.2 Phương pháp giải bài tập tính toán( bài tập định lượng)
1 Phương pháp giải
Căn cứ vào phương pháp chung giải bài tập, phương pháp giải bài tậpđịnh lượng về chất khí trải qua các giai đoạn sau:
*Giai đoạn 1: Tóm tắt đề bài, vẽ hình (nếu có).
*Giai đoạn 2: Xác lập các mối quan hệ cơ bản
+Xét khối khí xác định nào?
+Xác định các thông số trạng thái của khối khí ở mỗi trạng thái
+Căn cứ vào các điều kiện ban đầu của bài toán, các định luật, phươngtrình liên quan lập nên các mối quan hệ cơ bản cho các thông số trạng thái từ đó
tìm ra đại lượng cần tìm
*Giai đoạn 3: Luận giải và giải bài tập.
+Xây dựng sơ đồ luận giải của bài tập
+Giải bài tập
*Giai đoạn 4: Kết quả và biện luận.
2 Ví dụ minh họa cho phương pháp giải
Bài toán 2 : Người ta dùng một bơm tay để bơm không khí vào một cái
săm Xi lanh của bơm có chiều cao h = 40cm và đường kính d = 5cm Hỏi phảibơm bao nhiêu lâu để trong săm có 6l không khí ở áp suất 5.105 N/m2 Biết thờigian mỗi lần bơm là 1,5 giây và áp suất ban đầu của không khí ở trong săm bằng
áp suất khí quyển và bằng 105 N/m2 Coi nhiệt độ không khí là không đổi trongkhi bơm
a Mục đích bài tập
Vận dụng định luật Bôi lơ- Mariôt
b Phương pháp giải bài tập
*Giai đoạn 1: Tóm tắt đề bài
Trang 13Sau đó lượng khí trong săm sau n lần bơm này có áp suất p và thể tích V.
Vì nhiệt độ của khí trong quá trình bơm không đổi nên áp dụng định luật
Bôilơ-Mariôt:
poVo = pV (3)Thời gian cần bơm: t = n.t1 (4)
Căn cứ vào điều kiện bài toán ta thiết lập được 4 mối quan hệ cơ bản
*Giai đoạn 3: Luận giải và giải bài tập
Ta có thể biểu đạt tiến trình luận giải theo sơ đồ sau:
Từ (1) thế vào (2) ta suy ra được Vo(với Vo là thể tích của khí sau n lần
bơm ở áp suất khí quyển)
) (
4
) (
4
2
.t1
Thay số ta được: t = 46s
*Giai đoạn 4: Kết quả và biện luận
t > 0 là phù hợp
Vậy thời gian cần bơm khí là: t = 46s
c.Khó khăn đối với học sinh
- Học sinh không biết rõ phải xét khối khí không đổi ở áp suất po sau n lầnbơm
- Học sinh không nhận ra khối khí sau n lần bơm có cả phần khí có ápsuất po và thể tích ban đầu V có sẵn trong săm
d.Hướng dẫn học sinh vượt qua khó khăn
Trang 14- Ban đầu trong săm đã có không khí chưa? Nếu có thì áp suất và thể tíchcủa khối khí đó như thế nào?
- Nhiệt độ khí không đổi trong khi bơm, ta có thể sử dụng định luật nào?
- Để áp dụng được định luật Bôilơ – Mariôt, ta xét lượng khí nào?
- Tính thể tích của khí trong săm ở áp suất po sau n lần bơm?
- Thể tích của toàn bộ lượng khí có áp suất po sau n lần bơm liên hệ vớithể tích khí ban đầu có sẵn trong săm như thế nào?
7.4.2.3.Phương pháp giải bài tập đồ thị
Với đặc thù của chương “Chất khí”, ta có thể chia bài tập đồ thị ra làm 4
loại:
7.4.2.3.1.Loại 1: Bài tập đọc và khai thác đồ thị
1 Phương pháp giải
Bài toán cho đồ thị của một biến đổi trạng thái của một lượng khí lí
tưởng, yêu cầu tìm các thông số trạng thái của lượng khí đó
Ta có thể tiến hành theo các giai đoạn sau:
* Giai đoạn 1: Dựa vào đồ thị, xác định các quá trình biến đổi trạng thái
của lượng khí đang xét
* Giai đoạn 2: Từ đồ thị xác định các thông số trạng thái đã biết của từng
trạng thái khí
* Giai đoạn 3: Dựa vào các phương trình, định luật chất khí, lập ra các
mối quan hệ cơ bản của các thông số trạng thái, lập luận tìm ra yêu cầu của bài
toán
2 Ví dụ minh họa cho phương pháp giải
Bài toán 3:Một khối khí lí tưởng thực hiện
chu trình 1-2-3-4 như hình vẽ trong đó
p1 = 1atm, T1 = 300K, T2 = 600K, T3 = 1200K, V1 = 2l
Xác định đầy đủ các thông số của mỗi trạng thái
1.Mục đích bài tập
- Khai thác đồ thị để biết các đại lượng
- Dựa vào đồ thị nhận biết các quá trình biến đổi trạng thái ( đẳng nhiệt,
đẳng tích, đẳng áp)
- Ôn tập phương trình trạng thái
2.Phương pháp giải bài tập
Trang 15song với trục hoành 0T => p1 = p2 (5)
- Quá trình (2-3) là quá trình đẳng tích vì đồ thị (2-3) là đoạn thẳng đi
qua gốc tọa độ trong hệ (p-T) => V2 = V3 (2)
- Quá trình (4-1) là quá trình đẳng tích vì đồ thị (4-1) là đoạn thẳng đi
qua gốc tọa độ trong hệ (p-T) => V4 = V1 (3)
- Quá trình (3-4) là quá trình đẳng áp vì đồ thị (3-4) là đoạn thẳng song
song với trục hoành 0T => p3 = p4 (4)
Vì các thông số trạng thái của khí có thể thay đổi, nhưng khối lượng khí
không đổi nên ta áp dụng phương trình trạng thái cho chất khí:
(1)
Kết quả : p2 = p1 = 1atm, p3 =
1 3
3 1 1
T V
T V p
= 2atm, p4 = p3 = 2atm
V2 =
1 2
2 1 1
T p
T V p
= 4l, V3 = V2 = 4l, V4 = V1 = 2l, T4 =
1 1
1 4 4
V p
T V p
= 600K
3.Khó khăn đối với học sinh
- Học sinh không biết khai thác đồ thị: Dựa vào đồ thị để tìm ra cácđường đẳng
- Học sinh không biết cách xác định các thông số trạng thái chưa biết củakhối khí
4.Câu hỏi hướng dẫn học sinh
4
Trang 167.4.2.3.2 Loại 2: Bài toán vẽ đồ thị chuyển trạng thái của một lượng khí
lí tưởng theo các hệ tọa độ khác nhau.
1.Phương pháp giải
Để giải bài toán này, ta có thể thực hiện theo các giai đoạn sau:
*Giai đoạn 1: Căn cứ vào đồ thị biểu diễn các quá trình biến đổi trạng
thái, xác định các quá trình biến đổi( đẳng nhiệt, đẳng tích, đẳng áp) mà đề bài
*Giai đoạn 3: Từ 2 điểm đã xác định vẽ các đường đẳng còn lại.
+Nếu bài toán cho 3 trạng thái được một chu trình kín thì giao của 2đường còn lại ta được trạng thái thứ 3
+Nếu bài toán cho 4 trạng thái mới tạo nên một chu trình, cần dựa vào cácđịnh luật và các điều kiện của đề bài để xác định các trạng thái còn lại
*Giai đoạn 4: Hoàn thành chu trình và trả lời bài toán
2 Ví dụ minh họa cho phương pháp vẽ đồ thị
Bài toán 4: Cho đồ thị biểu diễn sự biến đổi trạng thái của một lượng khí
lí tưởng trong hệ tọa độ (V-T) Hãy vẽ đồ thị về sự biến đổi này theo hệ tọa độ
(p-V) và (p-T)
a Mục đích bài tập
Vẽ đồ thị về sự biến đổi trạng thái theo các hệ tọa độ khác nhau
b Phương pháp giải bài tập
Trang 17+Quá trình (1-2) là quá trình đẳng áp (p1 = p2); vì V tỉ lệ thuận với T, đồ
thị là đoạn thẳng đi qua gốc tọa độ trong hệ tọa độ (V-T)
+Quá trình (2-3) là quá trình đẳng nhiệt ( T2 = T3); vì đồ thị là đoạn thẳng
song song với trục 0V
+Quá trình (3-1) là quá trình đẳng tích (V2 = V3); vì đồ thị là đoạn thẳng
song song với trục 0T
Với đồ thị hệ tọa độ (p-V):
*Giai đoạn 2:
+Vẽ đường đẳng nhiệt (2-3) là đường hypebol
+Căn cứ vào đồ thị đã cho V2 > V3 nên trạng thái 3 ở trên, trạng thái 2 ở
dưới
*Giai đoạn 3:
+Từ (3) vẽ đường đẳng tích (3-1) ( đường thẳng song song với trục 0p)
+Từ (2) vẽ đường đẳng áp (1-2) ( đường thẳng song song với trục 0V)
+Giao của hai đường đẳng tích (3-1) và đẳng áp (1-2) ở đâu thì đó là trạng
+Vẽ đường đẳng tích (3-1) là đường thẳng đi qua gốc tọa độ
+Căn cứ vào đồ thị đã cho T3 > T1 nên trạng thái 3 ở trên, trạng thái 1 ởdưới
*Giai đoạn 3:
+Từ (3) vẽ đường đẳng nhiệt (2-3) là đường thẳng song song với trục 0p
+Từ (1) vẽ đường đẳng áp (1-2) là đường thẳng song song với trục 0T
+Giao của hai đường đẳng nhiệt (2-3) và đẳng áp (1-2) ở đâu thì đó làtrạng thái 2
Trang 18c Khó khăn đối với học sinh
- Học sinh không biết quá trình (1-2) là quá trình đẳng áp
- Học sinh lúng túng khi vẽ các đường đẳng của đại lượng mà không cóđại lượng ấy trong đồ thị
- Học sinh chưa biết phương pháp vẽ
d Hướng dẫn học sinh vượt qua khó khăn
- Đồ thị của 3 đường đẳng ( đẳng nhiệt, đẳng tích, đẳng áp) trong các hệtọa độ (p-V),(p-T),(V-T) như thế nào?
- Để làm bài tập loại này, ta cần thực hiện các giai đoạn như sau…( GVđưa ra phương pháp giải bài tập này)
7.4.2.3.3 Loại 3: Dựa vào đồ thị, so sánh hai đại lượng của chất khí.
1 Phương pháp giải
Ta có thể giải loại bài tập này theo các giai đoạn sau:
* Giai đoạn 1: Dựa vào đồ thị, xác định các quá trình biến đổi trạng thái
của lượng khí đang xét (nếu có)
* Giai đoạn 2: Vẽ các đường đẳng không có trong đồ thị ( nếu cần).
* Giai đoạn 3: Chuyển về trạng thái trung gian để có một đại lượng như
nhau kết hợp các định luật, phương trình của chất khí lập luận để tìm ra yêu cầu củabài toán
2 Ví dụ minh họa cho phương pháp giải
Bài toán 5: Khi nung nóng một khối khí, sự biến đổi của áp suất p theo
nhiệt độ tuyệt đối T được cho bởi đồ thị như hình vẽ Hãy xác định xem trongquá trình này khí bị nén hay dãn?
a.Mục đích bài tập
- Dựa vào đồ thị nhận biết các quá trình biến đổi trạng thái ( đẳng nhiệt,đẳng tích, đẳng áp)
- Vận dụng định luật Bôilơ – Mariôt
b.Phương pháp giải bài tập
Trang 19c.Khó khăn đối với học sinh
- Trong bài tập này học sinh không biết được giá trị của các đại lượng màphải xét xem đại lượng đó tăng hay giảm
- Cả ba đại lượng p,V,T đều thay đổi, không có giá trị xác định nên khôngtính toán được
d.Hướng dẫn học sinh vượt qua khó khăn :
- Vẽ các đường đẳng không có trong đồ thị
- Có thể so sánh thể tích khí ở hai trạng thái (1) và (2) bằng cách so sánhhai thể tích ở hai trạng thái trên hai đường đẳng tích ấy nhưng ở cùng nhiệt độ,
có thể xét mối tương quan giữa áp suất hai trạng thái này trên đồ thị
- Giữ một đại lượng không đổi, xét sự phụ thuộc của hai đại lượng cònlại
7.4.3 Những lưu ý chung khi giải bài tập chương “Chất khí”
- Học sinh cần nắm được rõ điều kiện áp dụng của các định luật chất khí
- Học sinh cần xác định rõ trong mỗi bài toán thông số nào không đổi,thông số nào thay đổi
- Học sinh cần xác định chính xác lượng khí cần xét
- Học sinh nhớ đổi các đại lượng về đơn vị chuẩn ( tùy từng trường hợp
có thể không đổi)
- Học sinh cần đưa nhiệt độ về nhiệt độ tuyệt đối
- Các lưu ý khác cụ thể trong từng dạng bài tập đã nêu ở trên