Trong quá trình đẳng áp của một lượng khí nhất định, thể tích tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối... c) Đường đẳng áp5[r]
Trang 1Lý thuyết: Phương trình trạng thái của khí lí tưởng
1 Khí thực va khí lí tưởng
Các chất khí thực chỉ tuân theo gần đúng các định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt và định luật Sác – lơ Giá trị của tích pV và thương P/T thay đổi theo bản chất, nhiệt độ và
áp suất của chất khí
Chỉ có khí lí tưởng là tuân theo đúng các định luật về chất khí đã học
2 Phương trình trạng thái của khí lí tưởng
Xét một lượng khí chuyển từ trạng thái 1 (p1, V1, T1) sang trạng thái 2 (p2, V2, T2) qua trạng thái trung gian 1’ (p’, V2, T1)
- Từ trạng thái 1 ⇒ trạng thái 1’: Quá trình đẳng nhiệt
Ta có:
- Từ trạng thái 1’ ⇒ trạng thái 2: Quá trình đẳng tích
Ta có: p '
T1=
p2
T2 (2)
Từ (1) và (2) ta được:
Trang 2(3) được gọi là phương trình trạng thái khí lí tưởng hay phương trình Cla-pê-rôn
3 Quá trình đẳng áp
a) Quá trình đẳng áp
Quá trình biến đổi trạng thái khi áp suất không đổi gọi là quá trình đẳng áp
b) 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
c) Đường đẳng áp
Đường biểu diễn sự biến thiên của thể tích theo nhiệt độ khi áp suất không đổi gọi là đường đẳng áp
Dạng đường đẳng áp:
Đường đẳng áp là đường thẳng kéo dài đi qua gốc tọa độ trong hệ tọa độ (V,T)
4 Độ không tuyệt đối
Nếu giảm nhiệt độ tới 0 K thì p = 0 và V = 0 Hơn nữa ở nhiệt độ dưới 0 K, áp suất và thể tích sẽ có giá trị âm Đó là điều không thể thực hiện được ⇒ Nhiệt giai bắt đầu bằng nhiệt độ 0 K gọi là độ không tuyệt đối
Trang 3Nhiệt độ thấp nhất mà con người thực hiện được trong phòng thí nghiệm là 10
-9 K
5 Vận dụng
Bài 1: Một lượng khí đựng trong một xi lanh có pittông chuyển động được.
Các thông số trạng thái của lượng khí này là: 2 atm, 300K,15l Khi pit tong nén khí, áp suất của khí tăng lên tới 3,5 atm, thể tích giảm còn 12l Xác định nhiệt
độ của khí nén.
Hướng dẫn:
Bài 2: Một bình cầu dung dịch 20l chứa oxi ở nhiệt độ 16°C và áp suất
100atm Tính thể tích của lượng khí này ở điều kiện chuẩn Tạo sao kết quả tìm được chỉ là gần đúng?
Hướng dẫn:
V0=p1V1T0
T1p0
V0 = 1889 lít.
Vì áp suất quá lớn nên khí không thể coi là khí lí tưởng Do đó kết quả tìm được chỉ mang tính gần đúng
B: BÀI TẬP
Bài tập trắc nghiệm
Thể tích bình xấp xỉ bao nhiêu?
A 2,5 lít B 2,8 lít C 25 lít D 27,7 lít
A 127°C B 60°C C 635°C D 1227°C
Câu 3: Tích của áp suất p và thể tích V của một khối lượng khí lí tưởng xác
định thì:
Trang 4A không phụ thuộc vào nhiệt độ
B tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối
C tỉ lệ thuận với nhiệt độ Xenxiut
D tỉ lệ nghịch với nhiệt độ tuyệt đối
Câu 4: Khi làm lạnh đẳng tích một lượng khí lí tưởng xác định, đại lượng nào
sau đây là tăng?
A Khối lượng riêng của khí
B mật độ phân tử
C pV
D V/p
Câu 5: Khi làm nóng đẳng tích một lượng khí lí tưởng xác định, đại lượng nào
sau đây không đổi?
A n/p B n/T C p/T D nT