Chương V: Chất khí Vật lí 10

- Nêu được định nghĩa quá trình đẳng nhiệt, đẳng tích, đẳng áp - Phát biểu và nêu được biểu thức của định luât Bôilơ – Mariôt, định luật Sác-lơ, viết đượcbiểu thức liên hệ giữa thể tích

Trang 1

- Hiểu được các nội dung về cấu tạo chất đã học ở lớp 8.

- Nắm được nội dung cơ bản của thuyết động học phân tử về chất khí và sơ lược về chấtlỏng và chất rắn

- Nêu được định nghĩa của khí lí tưởng

- Nhận biết được các khái niệm trạng thái và quá trình

- Nêu được định nghĩa quá trình đẳng nhiệt, đẳng tích, đẳng áp

- Phát biểu và nêu được biểu thức của định luât Bôilơ – Mariôt, định luật Sác-lơ, viết đượcbiểu thức liên hệ giữa thể tích và nhiệt độ tuyệt đối trong quá trình đẳng áp

- Nhận biết được dạng của đường đẳng nhiệt, đẳng tích, đẳng áp trong hệ toạ độ p – V, p – T

và V – T.

- Nắm được phương trình trạng thái của khí lí tưởng

- Hiểu ý nghĩa vật lí của “độ không tuyệt đối”

2 Năng lực

a Năng lực chung

- Năng lực tự học và nghiên cứu tài liệu

- Năng lực trình bày và trao đổi thông tin

- Năng lực nêu và giải quyết vấn đề

- Năng lực hoạt động nhóm

b Năng lực đặc thù môn học

- Vận dụng được các đặc điểm về khoảng cách giữa các phân tử, về chuyển động phân tử,tương tác phân tử, để giải thích các đặc điểm về thể tích và hình dạng của vật chất ở thể khí,thể lỏng, thể rắn

- Dự đoán được mối quan hệ giữa thể tích và áp suất của một lượng khí nhất định khi nhiệt

độ không đổi Đề suất được phương án thí nghiệm kiểm tra dự đoán của mình

- Dự đoán được mối quan hệ giữa nhiệt độ và áp suất của một lượng khí nhất định khi thểtích không đổi Đề suất được phương án thí nghiệm kiểm tra dự đoán của mình

- Vận dụng phương pháp xử lí các số liệu thu được bằng thí nghiệm vào việc xác định mốiliên hệ giữa p và V trong quá trình đẳng nhiệt, mối quan hệ giữa P và T trong quá trình đẳngtích

- Xây dựng và phát biểu được định luật Bôilơ – Mariôt và định luật Sác-lơ

- Từ các phương trình của định luật Bôi lơ-Mariốt và định luật Saclơ xây dựng được phươngtrình Clapêrôn và mối quan hệ giữa V và T trong quá trình đẳng áp

- Vận dụng được phương trình Clapêrôn để đưa ra các phương trình của đẳng quá trình

- Vận dụng được định luật để giải thích các hiện tượng thực tế và giải các bài toán liên quan

- Biết vẽ đồ thị biểu diễn quá trình đẳng nhiệt, đẳng tích, đẳng áp trên các hệ trục tọa độkhác nhau

- Giải thích được định luật bằng thuyết động học phân tử

- Vận dụng được định luật Bôilơ – Mariôt, định luật Sac-lơ để giải các bài tập trong bài và cácbài tập tương tự

- Vận dụng được phương trình Clapêrôn để giải được các bài tập ra trong bài và bài tập

3 Phẩm chất

- Có thái độ hứng thú trong học tập

- Có ý thức tìm hiểu và liên hệ các hiện tượng thực tế liên quan

- Có tác phong làm việc của nhà khoa học

Trang 2

II THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU

1 Giáo viên

- Bài giảng Powerpoint:

+ Mô hình mô tả sự tồn tại của lực hút và lực đẩy phân tử và hình 28.4 SGK

+ Chuẩn bị thí nghiệm; Bảng “kết quả thí nghiệm”, SGK

+ Bộ dụng cụ thí nghiệm nghiên cứu định luật Boyle – Mariotte ở hình 29.1 và 29.2 SGK;định luật Sác-lơ; ống xi lanh

+ Tranh, sơ đồ mô tả sự biến đổi trạng thái

- Phiếu học tập:

Phiếu học tập số 1 Câu 1: Lực tương tác giữa các phân tử tồn tại ở những loại lực nào?

Câu 2: Xem mô hình tương tác trang 151 và so sánh lực hút, lực đẩy trong các trường hợp

các phân tử rất gần nhau, phân tử ở xa nhau và phân tử ở rất xa nhau?

Chú ý: Mô hình trên chỉ cho phép hình dung gần đúng sự xuất hiện lực

đẩy và lực hút phân tử; không cho thấy bản chát cũng như sự phụ thuộc

của độ lớn của lực này vào khoảng cách giữa các phân tử

Câu 3: Tại sao hai thỏi chì có mặt đáy đã được mài nhẵn tiếp xúc với nhau

thì chúng hút nhau (Hình 28.3)? Tại sao hai mặt không được mài nhẵn thì

lại không hút nhau?

Câu 4: Tại sao có thể sản xuất thuốc viên bằng cách nghiền nhỏ dược phẩm rồi cho vào

khuôn nén mạnh? Nếu bẻ đôi viên thuốc rồi dùng tay ép sát hai mảnh lại thì hai mảnh khôngthể dính liền với nhau Tại sao?

Trang 3

Thể tích và hình dạng

Phiếu học tập số 3 Câu 1: Nhốt một lượng khí vào một ống xi lanh, dùng tay bịt đầu kia lại Muốn thay đổi áp

suất của khối khí trong bơm ta phải làm thế nào? Khi áp suất thay đổi thì thể tích của nóthay đổi không, nếu có thì thay đổi như thế nào?

Câu 2: Qua thí nghiệm trên ta thấy ở nhiệt độ nhất định khi thể tích của khối khí tăng thì áp

suất giảm và ngược lại Vậy sự tăng giảm này có tuân theo một quy luật nào không? Nếu cóthì biểu thức toán học nào mô tả quy luật ấy?

a Từ thí nghiệm ống xi lanh hãy dự đoán mối liên hệ giữa áp suất và thể tích?

b Từ những phương án đưa ra hãy thảo luận lựa chọn những phương án có thể xảy ra?

c Để biết được phương án nào đúng ta sẽ tiến hành thí nghiệm kiểm tra Để làm thí

nghiệm kiểm chứng, hãy thảo luận nhóm tìm ra những dụng cụ cần thiết để tiến hành thínghiệm?

d Dựa vào dụng cụ thí nghiệm gv cung cấp Để đo thể tích và áp suất của khối khí ta phải

làm thế nào?

Câu 3: Tiến hành thí nghiệm Điền số liệu vào bảng

Thể tích V(10-6 m3)

Áp suất p(105 Pa)

pV(Nm)20

104030

a Từ bảng kết quả thí nghiệm hãy tiến hành tính toán tích p.V và rút ra kết luận?

b Bằng các thí nghiệm tinh vi đã khẳng định kết quả trên với độ chính xác cao hơn Biểu

thức trên biểu thị định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt Hãy phát biểu định luật thành lời?

c Vẽ đồ thị p-V theo tỉ xích thích hợp Nhận xét dạng đồ thị?

d Vẽ đồ thị p-T và V-T cho quá trình đẳng nhiệt?

Phiếu học tập số 4 Câu 1: Giải thích tại sao xăm xe đạp dễ bị nổ khi trời nắng?

Câu 2: Qua thí nghiệm trên ta thấy ở thể tích nhất định khi nhiệt độ của khối khí thay đổi

thì áp suất thay đổi Cụ thể khi nhiệt độ tăng thì áp suất tăng Vậy khi thể tích không đổiliệu p và V có mối liên hệ với nhau như thế nào, biểu thức nào diễn tả quy luật của sự biếnđổi đó?

a Từ ví dụ xăm xe ở trên hãy cho biết sự thay đổi của áp suất khi nhiệt độ thay đổi và dựa

vào thuyết động học phân tử để giải thích?

b Hãy dự đoán mối liên hệ giữa áp suất và nhiệt độ?

Trang 4

c Để kiểm tra xem liệu hệ thức nào thể hiện đúng mối liên hệ ta sẽ tiến hành thí nghiệm.

Hãy thảo luận nhóm, đề xuất phương án thí nghiệm để kiểm tra những dự đoán vừa nêu

d Dựa vào dụng cụ thí nghiệm gv cung cấp Để đo nhiệt độ và áp suất của khối khí ta phải

làm thế nào?

Câu 3: Tiến hành thí nghiệm, yêu cầu hs ghi lại nhiệt độ và áp suất ban đầu của khí trong

bình

-Cho dòng điện chạy qua bình để tăng nhiệt độ khí lên giá trị t1, ngắt điện chờ ổn định nhiệt

độ, ghi giá trị nhiệt độ T1 = t1 + 273 (K) và áp suất p1

-Và cứ thế ta lấy thêm 3 số liệu nữa

p(105Pa)

T(oK) T

a Từ kết quả thí nghiệm hãy tính toán và kiểm tra dự đoán.

b Bằng các thí nghiệm tinh vi đã khẳng định kết quả trên với độ chính xác cao hơn Biểu

thức trên biểu thị định luật Sac-lơ Hãy phát biểu định luật thành lời?

c Vẽ đồ thị p-T theo tỉ xích thích hợp Nhận xét dạng đồ thị?

d Vẽ đồ thị p-V và V-T cho quá trình đẳng tích?

Phiếu học tập số 5 BT: Xét một lượng khí xác định ở trạng thái 1 có áp suất, thể tích và nhiệt độ lần lượt là p1,

V1, T1 Thực hiện một quá trình bất kì chuyển sang trạng thái 2 p2, V2, T2 Ta có thể chia quátrình này thành hai quá trình chuyển trạng thái: Đẳng nhiệt (1-2’) có áp suất p’2, sau đó thựchiện quá trình đẳng tích (2’-2)

a Biểu diễn quá trình chuyển trạng thái của chất khí trên đồ thị p-V?

b Viết biểu thức liên hệ giữa p1, V1; p’2, V2 khi lượng khí chuyển từ trạng thái (1) sang (2’)

c Viết biểu thức liên hệ giữa p’2, T1 và p2, T2 khi lượng khí chuyển từ trạng thái (2’) sang(2)

d Tìm mối liên hệ giữa p1, V1, T1 và p2, V2, T2?

Phiếu học tập số 6 Câu 1: Từ phương trình trạng thái khí lí tưởng, nếu áp suất p không thay đổi trong quá trình

chuyển trạng thái, tức đây là một quá trình đẳng áp Hãy tìm mối liên hệ giữa V – T và phátbiểu định luật thành lời?

Câu 2: Vẽ đồ thị V-T theo tỉ xích thích hợp Nhận xét dạng đồ thị?

Câu 3: Vẽ đồ thị p-V và p-T cho quá trình đẳng áp?

Câu 4: Nhận xét về áp suất và thể tích khi T = 0 và T < 0? Đọc mục IV trang 165 và trả lời

câu hỏi như thế nào gọi là độ không tuyệt đối?

Phiếu học tập số 7 Câu 1: Một lượng khí ở nhiệt độ 18oC có thể tích 1 m3 và áp suất 1 atm Người ta nén đẳngnhiệt khí tới áp suất 3,5 atm Tính thể tích khí nén

Câu 2: Một chiếc lốp ô tô chứa không khí có áp suất 5 bar và nhiệt độ 25oC Khi xe chạynhanh, lốp xe nóng lên làm cho nhiệt độ không khí trong lốp tăng lên tới 50oC Tính áp suấtcủa không khí trong lốp xe lúc này

Trang 5

Câu 3: Một bình chứa một lượng khí ở nhiệt độ 27oC và áp suất 40 atm Nếu giảm nhiệt độxuống tới 12oC và để một nửa lượng khí thoát ra ngoài (⇔ V2 = 2V1) thì áp suất khí còn lạitrong bình là bao nhiêu?

2 Học sinh

- Ôn các kiến thức về cấu tạo chất đã học ở lớp 8

- Xem trước bài 28, 29, 30, 31 và soạn trước các mục “Những điều đã học về cấu tạo

chất”; “Trạng thái và quá trình biến đổi trạng thái”

- SGK, vở ghi bài, giấy nháp

III TIẾN TRÌNH DẠY HỌC

Hoạt động 1:Mở đầu: Tạo tình huống và phát biểu vấn đề để tìm hiểu vềchất khí và các

định luật về chất khí

a Mục tiêu:

- Ôn những kiến thức đã học vềcấu tạo chất đã học ở THCS

- Kích thích sự tò mò, hứng thú tìm hiểu kiến thức mới

b Nội dung: Học sinh tiếp nhận vấn đề từ giáo viên

Nội dung các bước

Bước 1 Yêu cầu HS nhắc lại những điều đã học về cấu tạo chất?

Giáo viên đặt vấn đề: Vật chất thông thường tồn tại dưới những trạngthái nào? Những trạng thái đó có những đặc điểm gì để ta phân biệt?Giữa chúng có mối liên hệ hay biến đổi qua lại gì không ?

Đó là những vấn đề mà ta nghiên cứu trong phần NHIỆT HỌC

Bước 2 Học sinh tiếp nhận vấn đề

Hoạt động 2: Hình thành kiến thức

Hoạt động 2.1: Tìm hiểu về cấu tạo chất, thuyết động học phân tử; khái niệm khí lí tưởng;

khái niệm trạng thái và quá trình biến đổi trạng thái

a Mục tiêu:

- Nắm được nội dung cơ bản của thuyết động học phân tử về chất khí và sơ lược về chấtlỏng và chất rắn

- Nêu được định nghĩa của khí lí tưởng

- Vận dụng được các đặc điểm về khoảng cách giữa các phân tử, về chuyển động phân tử,tương tác phân tử, để giải thích các đặc điểm về thể tích và hình dạng của vật chất ở thể khí,thể lỏng, thể rắn

b Nội dung: Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm hoàn thành yêu cầu dựa trên gợi ý của

Trang 6

- Khi khoảng cách giữa các phân tử nhỏ thì lực đẩy mạnh hơn lực hút, khi khoảng cách giữacác phân tử lớn thì lực hút mạnh hơn lực đẩy Khi khoảng cách giữa các phân tử rất lớn thìlực tương tác không đáng kể.

Dao động xungquanh VTCB, nhưngVTCB không cố định

Có thể tích xác định,không có hình dạngriêng mà có hìnhdạng của phần bìnhchứa nó

Không có hình dạng vàthể tích riêng Chất khíluôn chiếm toàn bộ thểtích của bình chứa và

có thể nén được dễ

dàng

B Thuyết động học phân tử chất khí.

1 Nội dung cơ bản của thuyết động học phân tử chất khí.

- Chất khí được cấu tạo từ các phân tử có kích thước rất nhỏ so với khoảng cách giữa chúng

- Các phân tử khí chuyển động hỗn loạn không ngừng ; chuyển động này càng nhanh thìnhiệt độ của chất khí càng cao

- Khi chuyển động hỗn loạn các phân tử khí va chạm vào nhau và va chạm vào thành bìnhgây áp suất lên thành bình

Bước 1 GV đặt vấn đề: Tại sao các vật vẫn giữ được hình dạng và kích thước dù các

phân tử cấu tạo nên vật luôn chuyển động? Đó là nhờ vào lực tương tác giữacác phân tử

Trang 7

GV chuyển giao nhiệm vụ tìm hiểu cấu tạo chất:Yêu cầu HS hoàn thànhphiếu học tập số 1.

Bước 2 Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm

Bước 3 Báo cáo kết quả và thảo luận

- Đại diện 1 nhóm trình bày:

Câu 1: Giữ các phân tử cấu tạo nên vật đồng thời có lực hút và lực đẩy.

Câu 2: + Trường hợp các phân tử rất gần nhau: Lực đẩy mạnh hơn lực hút

+ Trường hợp các phân tử ở xa nhau: Lực hút mạnh hơn lực đẩy

+ Trường hợp các phân tử ở rất xa nhau: Lực tương tác giữa chúng coi nhưkhông đáng kể

Câu 3: + Vì khi cho hai thỏi chì có mặt đáy phẳng đã được mài nhẵn tiếp xúc

với nhau đó khoảng cách giữa các phân tử ở 2 thỏi rất gần nhau làm cho lựchút giữa chúng là đáng kể - hai thỏi chì khi đó hút nhau

+ Còn khi hai mặt không được mài nhẵn thì khoảng cách giữa các phân tử ởhai lõi chỗ tiếp xúc là lớn hơn nên lực hút khi đó không đủ lớn để chúng hútnhau được

Câu 4: Vì sau khi bẻ đôi viên thuốc Các liên kết giữa hai mảnh đã bị phá vỡ.

Khi ép sát hai mảnh, khoảng cách giữa các phân tử trong hai mảnh lớn hơnkích thước phân tử thuốc nên lực tương tác giữa các phân tử trong hai mảnh làkhông đáng kể Do đó, hai mảnh không thể dính liền với nhau

- Học sinh các nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung và sữa lỗi về câu trả lờicủa nhóm đại diện

Bước 4 GV chính xác hóa nội dung và chuyển giao nhiệm vụ mới : Ta đã biết các

chất tồn tại ở các thể thường gặp là : Thể khí, thể lỏng và thể rắn Sự khácnhau giữa các thể này được giải thích như thế nào ?

GV cho HS xem mô hình của ba thể (Hình 28.4) và yêu cầu HS hoàn thànhphiếu học tập số 2

Trang 8

Phiếu học tập số 2

Khoảng cách giữa các phân tử

gần nhau trung gian rắn và

khí

xa nhau

Lực tương tác giữa các phân tử

Rất mạnh Trung gian rắn và

khí

Rất yếu

Sự chuyển động của các phân tử

Dao độngxung quanhVTCB xácđịnh

Dao động xungquanh VTCB,nhưng VTCBkhông cố định mà

di chuyển

Chuyển động hỗn

loạn

Thể tích và hình dạng

Có thể tích

và hìnhdạng riêngxác định

Có thể tích xácđịnh, không cóhình dạng riêng

mà có hình dạngcủa phần bìnhchứa nó

Không có hình dạng

và thể tích riêng Chấtkhí luôn chiếm toàn

bộ thể tích của bìnhchứa và có thể nénđược dễ dàng

- Học sinh các nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung và sữa lỗi về câu trả lờicủa nhóm đại diện

Bước 7 GV chính xác hóa nội dung và cho HS xem mô hình chuyển động Brown

Vào mỗi buổi sáng khi ta nhìn qua cửa sổ có ánh nắng Mặt Trời chiếu vào,nếu chú ý ta sẽ thấy có những hạt bụi nhỏ li ti chuyển động hỗn loạn trongkhông khí, ta gọi đó là chuyển động Brao-nơ trong không khí Vì sao lại cóchuyển động Brao-nơ? Đó là vì các hạt bụi này đã va chạm với các phân tửkhí, các hạt chuyển động hỗn loạn nên các phân tử khí cũng chuyển động hỗnloạn

Bằng nhiều thí nghiệm và phép đo đã chứng minh điều đó và dẫn đến nhữngkết luận rõ hơn nữa Và các nhà khoa học đã tóm tắt và phát biểu thành thuyếtđộng học phân tử

GV chuyển giao nhiệm vụ, yêu cầu HS đọc SGK mục II trang 153 và trìnhbày lại nội dung thuyết động học phân tử và khái niệm khí lý tưởng?

Trang 9

* Nội dung cơ bản của thuyết động học phân tử chất khí.

- Chất khí được cấu tạo từ các phân tử có kích thước rất nhỏ so với khoảngcách giữa chúng

- Các phân tử khí chuyển động hỗn loạn không ngừng ; chuyển động này càngnhanh thì nhiệt độ của chất khí càng cao

- Khi chuyển động hỗn loạn các phân tử khí va chạm vào nhau và va chạm vàothành bình gây áp suất lên thành bình

Bước 10 GV lưu ý thêm cho HS:

Tóm lại, có thể coi gần đúng phân tử của chất khí là những chất điểm,chuyển động hỗn loạn không ngừng, chỉ tương tác với nhau khi va chạm Chấtkhí như vậy gọi là khí lí tưởng

Không khí và các chất khí ở điều kiện bình thường về nhiệt độ và áp suấtcũng có thể coi gần đúng là khí lí tưởng

Giáo viên tổng kết hoạt động 2, đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tậpcủa học sinh

- Nêu được định nghĩa quá trình đẳng nhiệt, đẳng tích

- Dự đoán được mối quan hệ giữa thể tích và áp suất của một lượng khí nhất định khi nhiệt

độ không đổi Đề suất được phương án thí nghiệm kiểm tra dự đoán của mình

- Dự đoán được mối quan hệ giữa nhiệt độ và áp suất của một lượng khí nhất định khi thểtích không đổi Đề suất được phương án thí nghiệm kiểm tra dự đoán của mình

- Vận dụng phương pháp xử lí các số liệu thu được bằng thí nghiệm vào việc xác định mốiliên hệ giữa p và V trong quá trình đẳng nhiệt, mối quan hệ giữa P và T trong quá trình đẳngtích

- Xây dựng và phát biểu được định luật Bôilơ – Mariôt và định luật Sác-lơ

- Phát biểu và nêu được biểu thức của định luât Bôilơ – Mariôt, định luật Sác-lơ

- Nhận biết được dạng của đường đẳng nhiệt, đẳng tích trong hệ toạ độ p – V, p – T và V – T.

- Biết vẽ đồ thị biểu diễn quá trình đẳng nhiệt, đẳng tích trên các hệ trục tọa độ khác nhau

- Giải thích được định luật bằng thuyết động học phân tử

giáo viên

c Sản phẩm:

D Quá trình đẳng nhiệt Định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ôt.

Trang 10

1 Định nghĩa: Quá trình biến đổi trạng thái trong đó nhiệt độ được giữ không đổi gọi là

quá trình đẳng nhiệt.

2 Thí nghiệm.

Thay đổi thể tích của một lượng khí, đo áp suất ứng với mỗi thể tích ta có kết quả:

Thể tích V(10-6 m3)

Áp suất p(105 Pa)

pV(Nm)

3 Định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ôt.

Trong quá trình đẳng nhiệt của một khối lượng khí xác định, áp suất tỉ lệ nghịch với thể tích.

p ∼ V

1

hay pV = hằng số Hoặc: p 1 V 1 = p 2 V 2 = …

4 Đường đẳng nhiệt.

- Đường biểu diễn sự biến thiên của áp suất theo thể tích khi nhiệt độ không đổi gọi là đường đẳng nhiệt.

Dạng đường đẳng nhiệt :

- Trong hệ toạ độ p, V đường đẳng nhiệt là đường hypebol

- Ứng với các nhiệt độ khác nhau của cùng một lượng khí có cácđường đẳng nhiệt khác nhau Đường đẳng nhiệt ở trên ứng vớinhiệt độ cao hơn

E Quá trình đẳng tích Định luật Sác – lơ.

1 Định nghĩa: là quá trình biến đổi trạng thái khi thể tích không đổi.

2 Thí nghiệm.

Đo nhiệt độ của một lượng khí nhất định ở các áp suất khác nhau khi thể tích không đổi tađược kết quả :

p(105Pa)

T(oK) T

p

( K

Pa o

Trang 11

- Trong hệ toạ độ OpT đường đẳng tích là đường thẳng kéo dài

đi qua góc toạ độ

- Ứng với các thể tích khác nhau của cùng một khối lượng khí ta

có những đường đẳng tích khác nhau Đường ở trên ứng với thểtích nhỏ hơn

d Tổ chức thực hiện:

Bước thực

hiện

Bước 1 Giáo viên yêu cầu hs báo cáo lại nội dụng tự học ở nhà: Thế nào là

trạng thái và quá trình biến đổi trạng thái

Bước 2 Báo cáo kết quả:

+ Trạng thái của một lượng khí được xác định bằng thể tích V, áp suất p

và nhiệt độ tuyệt đối T

+ Ở mỗi trạng thái chất khí có các giá trị p, V và T nhất định gọi là cácthông số trạng thái Giữa các thông số trạng thái của một lượng khí cónhững mối liên hệ xác định

+ Lượng khí có thể chuyển từ trạng thái này sang trạng thái khác bằngcác quá trình biến đổi trạng thái

+ Những quá trình trong đó chỉ có hai thông số biến đổi còn một thông

số không đổi gọi là đẳng quá trình

- Học sinh các nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung và sữa lỗi về câutrả lời của nhóm đại diện

Bước 3 GV trong phần này ta sẽ khảo sát về quá trình đẳng nhiệt và đẳng tích

GV đưa dụng cụ và phiếu học tập số 3 và số 4 xen kẽ cho các nhóm.Hai nhóm khảo sát quá trình đẳng nhiệt và 2 nhóm khảo sát quá trìnhđẳng tích

Giáo viên yêu cầu học sinh hoàn thành các phiếu học tập dưới sựhướng dẫn của GV

Phiếu học tập số 3 C1: Để thay đổi áp suất của khối khí ta kéo bơm lên hoặc ấn bơm

xuống Khi đó thể tích thay đổi theo, cụ thể khi áp suất tăng thì thể tíchgiảm và ngược lại

C2: a Có thể đưa ra các phương án:

-Khi áp suất tăng thì thể tích giảm và ngược lại nhưng không theo quyluật nào cả

+ p + V = hằng số+ p ~

Trang 12

-Pa 2: p, V không cùng đơn vị nên không công được.

-Pa 3, 4: Có thể xảy ra

c Thảo luận và đưa ra những dụng cụ cần thiết:

-Một bình chứa lượng khí m, trên bình kín có vạch đo thể tích

-Một áp kế gắn vào bình để đo áp suất trong bình

d Ta dựa vào số ghi trên xi lanh để xác định thể tích và sô ghi trên áp

pV(Nm)

cho áp suất cũng tăng cao vì vậy xăm xe dễ nổ

C2: a Áp suất tăng khi nhiệt độ tăng và ngược lại Vì theo thuyết động

học phân tử chất khí khi nhiệt độ tăng, các phân tử va chạm vào thànhxăm mạnh hơn nên áp suất tăng và ngược lại

b Có thể đưa ra các phương án sau:

-Nhiệt độ và áp suất tỉ lệ thuận với nhau:

p const

T =

-Độ tăng áp suất và độ tăng nhiệt độ tỉ lệ thuận với nhau:

p const T

C3: a Tiến hành tính toán, đưa ra kết luận: Nhiệt độ và áp suất tỉ lệ

thuận với nhau:

p const

T =

b Trong quá trình đẳng tích của một lượng khí nhất định, áp suất tỉ lệ

thuận với nhiệt độ tuyệt đối.

c Đường đẳng tích.

- Trong hệ toạ độ OpT đường đẳng tích là đường thẳng kéo dài đi quagốc toạ độ

Trang 13

Bước 6 GV chính xác hóa các nội dung định luật và đồ thị cho các nhóm

riêng

Sau khi hình thành kiến thức ở mỗi nhóm, GV sắp xếp xen kẽ cácthành viên lại với nhau, phân chia thành 4 nhóm mới

- Các thành viên sẽ trao đổi những nội dung đã hình thành lúc nãy

- Báo cáo kết quả và thảo luận

- Học sinh các nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung và sữa lỗi về câutrả lời của nhóm đại diện

Bước 7 GV chính xác hóa các nội dung định luật, giới thiệu chân dung các nhà

Hoạt động 2.3: Xây dựng phương trình trạng thái khí lí tưởng Tìm hiểu quá trình đẳng áp

và độ không tuyệt đối

a Mục tiêu:

- Nắm được phương trình trạng thái của khí lí tưởng

- Từ các phương trình của định luật Bôi lơ-Mariốt và định luật Saclơ xây dựng được phươngtrình Clapêrôn và mối quan hệ giữa V và T trong quá trình đẳng áp

- Nêu được định nghĩa quá trình đẳng áp

- Viết được biểu thức liên hệ giữa thể tích và nhiệt độ tuyệt đối trong quá trình đẳng áp

- Nhận biết được dạng của đường đẳng áp trong hệ toạ độ p – V, p – T và V – T.

- Hiểu ý nghĩa vật lí của “độ không tuyệt đối”

- Vận dụng được phương trình Clapêrôn để đưa ra các phương trình của đẳng quá trình

- Biết vẽ đồ thị biểu diễn quá trình đẳng áp trên các hệ trục tọa độ khác nhau

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

- Sự khác biệt giữa khí thực và khí lí tưởng không lớn ở nhiệt độ và áp suất thông thường

Trang 14

2 Phương trình trạng thái của khí lí tưởng

(1) sang (1’): p V1 1 = p V′ 2(1’) sang (2):

2

1 2

p p

Độ lớn của hằng số này phụ thuộc vào khối lượng khí.

Phương trình trên gọi là phương trình trạng thái của khí lí tưởng hay phương trình Clapâyrôn.

G Quá trình đẳng áp.

1 Quá trình đẵng áp.

Quá trình đẳng áp là quá trình biến đổi trạng thái khi áp suất không đổi.

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

Từ phương trình 2

2 2 1

1 1

T

V p T

V p

=

p 1 = p 2 thì 2

2 1

1

T

V T

V

= =>T

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 :

4 Độ không tuyệt đối.

Ken-vin đã đưa ra một nhiệt giai bắt đầu bằng nhiệt độ 0oK và 0oK gọi là độ không tuyệtđối

Nhiệt độ thấp nhất mà con người thực hiện được trong phòng thí nghiệm hiện nay là 10-9 K

d Tổ chức thực hiện:

Bước thực

hiện

Bước 1 GV đặt vấn đề: Ở cácphần trước ta đã khảo sát mối liên hệ giữa p và T

khi V không đổi, p và V khi T không đổi, thể hiện qua 2 định luật đãhọc Nếu ta cho một lượng khí chuyển từ trạng thái cân bằng này sangtrạng thái cân bằng khác mà cả 3 đại lượng đều có thể biến đổi thì liệu 3đại lượng này có mối liên hệ gì với nhau? Trong bài này ta sẽ tổng hợpkết quả của hai bài trước để tìm ra công thức thể hiện sự phụ thuộc lẫnnhau giữa 3 đại lượng ấy

GV chuyển giao nhiệm vụ: yêu cầu HS hoàn thành phiếu học tập số 5

Trang 15

1V p V

c Trong quá trình (2’-2), ta có định luật Charles: 2

1 2

' 2

T

T p

p

=

1 2

' 2

T

T p

p =

(2)

d Từ (1), (2): 2

2 2 1

1 1

T

V p T

V p

Chú ý: Hằng số ở (3) phụ thuộc vào khối lượng khí và bản chất của

khí mà ta xét

GV chuyển giao nhiệm vụ: Hoàn thành phiếu học tập số 6

C1: Khi p không đổi:

V const

T = p =

hằng sốThể tích V của một lượng khí có áp suất không đổi thì tỉ lệ với nhiệt độtuyệt đối của khí

Tiêu đề	Thuyết động học phân tử chất khí. Các định luật của chất khí lý tưởng
Trường học	Trường Trung Học Phổ Thông
Chuyên ngành	Vật lý
Thể loại	Bài giảng

Định dạng
Số trang	30
Dung lượng	373,44 KB