- Liên hệ với bài trước, đối với một lượng - Được biểu diễn bằng đường đẳng tích khí xác định khi ta giữ cho thể tích không đổi và có hình dạng là đường thẳng, nếu kéo thì ta biểu diển m[r]
Trang 1GIÁO ÁN GIẢNG DẠY Bài 31: PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI Ngày dạy:5/3/2016
CỦA KHÍ LÝ TƯỞNG (tiết 2)
Sinh viên: Nguyễn Thị Thủy Lớp dạy :10A3
I MỤC TIÊU
1 Kiến thức:
- Nêu được định nghĩa quá trình đẳng áp, viết được hệ thức liên hệ giữa thể tích và nhiệt độ tuyệt đối trong quá trình đẳng áp
- Hiểu ý nghĩa vật lý của “độ không tuyệt đối”
2 Kĩ năng:
- Vận dụng được phương trình trạng thái khí lí tưởng để giải các bài tập liên quan; đặc biệt
là bài tập về quá trình đẳng áp
- Nhận dạng và vẽ được đường đẳng áp trong các hệ tọa độ pOT; pOV ; VOT
3 Thái độ:
- Hứng thú trong học tập, yêu thích tìm tòi khoa học, trân trọng đối với những đóng góp vật
lý cho sự tiến bộ của xã hội và công lao của các nhà khoa học
II.CHUẨN BỊ
1 Giáo viên:
2 Học sinh:
- Xem lại bài “Quá trình đẳng nhiệt” và “Quá trình đẳng tích”
- Đọc trước bài mới
III/ TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
Hoạt động 1 (…phút): Ổn định tổ chức lớp và kiểm tra bài cũ.
- Ổn định lớp và kiểm tra sĩ số
- Đặt câu hỏi kiểm tra bài cũ:
Câu 1: Viết biểu thức phương trình trạng thái
khí lý tưởng
Câu 2: Một lượng khí đựng trong xilanh có
pittông chuyển động được Các thông số
trạng thái của lượng khí này là 2atm, 15 lít,
300K Khi pittông nén khí, áp suất của khí
tăng tới 3,5atm, thể tích giảm xuống còn 12
lít Xác định nhiệt độ của khí nén?
- Gọi một học sinh lên bảng trả bài
- Lớp trưởng báo cáo sĩ số lớp
- Lên bảng trả bài
Câu 1:
pV
T hằng số trong đó p,V ,T lần lượt là áp suất, thể
Trang 2- Cho cả lớp nhận xét câu trả lời của bạn.
- Nhận xét bài làm và vở bài tập của học sinh
và ghi nhận cho điểm
tích và nhiệt độ
Câu 2:
Tóm tắt:
Trạng thái 1 Trạng thái 2
1= 2 atm
p p2 = 3,5 atm
1 = 15 lít
V V2 = 12 lít
1 = 300 K
Bài giải
- Từ phương trình trạng thái khí lý tưởng,
ta có:
1 1 2 2
1 2
T T =>
2 2
2 1
1 1
p V
p V
2
3,5.12 300 420 2.15
Hoạt động 2 (…phút): Đặt vấn đề vào bài.
- Từ phương trình trạng thái khí lý tưởng,
hãy suy ra định luật Bôi-Lơ – Ma -Ri-Ôt và
định luật Charles
- Yêu cầu học sinh nhận xét câu trả lời của
bạn
- Vậy nếu như giữ nguyên áp suất p thì là
quá trình gì và để biết mối liên hệ giữa các
thông số trạng thái ra sao, đường biểu diễn
của nó như thế nào thì hôm nay chúng ta sẽ
đi nghiên cứu quá trình còn lại của bài
Phương trình trạng thái khí lí tưởng
pV T = const
- Xét quá trình đẳng nhiệt T=const → p.V = const Đây là biểu thức của đinh luật Bôi-Lơ – Ma-Ri-Ôt
- Xét quá trình đẳng tích V=const → T p=¿ const Đây là biểu thức của định luật Charles
Hoạt động 3 (…phút): Tìm hiểu về quá trình đẳng áp.
Trang 3- Yêu cầu: Nhắc lại định nghĩa về quá trình
đẳng tích
- Tương tự quá trình đẳng nhiệt và quá trình
đẳng tích, nêu định nghĩa quá trình đẳng áp
- Cho quá trình biến đổi đẳng áp từ trạng thái
(1) sang trạng thái (2), có các thông số trạng
thái của 2 trạng thái p1, V1, T1 và p2,V2,T2
- Nhận xét:Vì biến đổi đẳng áp nên áp suất
không đổi nên chỉ còn 2 thông số biến thiên
là thể tích V và nhiệt độ tuyệt đối T
Mục đích của chúng ta là đi tìm mối liên hệ
giữa 2 thông số này xem chúng thay đổi như
thế nào
Gợi ý: Viết phương trình trạng thái của khí lý
tưởng và thay các thông số trạng thái của 2
trạng thái vào phương trình
- Dựa vào biểu thức vừa thu được, hãy nhận
xét mối quan hệ và phát biểu thành lời
- Đây chính là nội dung của định luật
Gay-Lussac được tìm ra bằng thực nghiệm
vào năm 1802
- Quá trình biến đổi trạng thái khi thể tích không đổi là quá trình đẳng tích
- Quá trình biến đổi trạng thái khi áp suất không đổi gọi là quá trình đẳng áp
+
1 1 2 2
1 2
1 2
1 2
hay
V T
hằng số
- Trong quá trình đẳng áp của một lượng khí nhất định, thể tích tỉ lệ thuận với nhiệt
độ tuyệt đối
Hoạt động 4 (…phút): Vẽ đường đẳng áp.
- Liên hệ với bài trước, đối với một lượng
khí xác định khi ta giữ cho thể tích không đổi
thì ta biểu diển mối quan hệ giữa áp suất và
nhiệt độ bằng đường gì?
- Vậy để biểu diển mối quan hệ giữa thể tích
và nhiệt độ tuyệt đối trong quá trình đẳng áp
thì ta có đường gì?
- Yêu cầu học sinh định nghĩa đường đẳng
- Trong quá trình đẳng áp của một lượng khí
nhất định thể tích V tỉ lệ thuận với nhiệt độ
- Được biểu diễn bằng đường đẳng tích
và có hình dạng là đường thẳng, nếu kéo dài sẽ đi qua gốc tọa độ
- Đường đẳng áp
- Đường biểu diển sự biến thiên của thể tích theo nhiệt độ tuyệt đối trong quá trình đẳng áp gọi là đường đẳng áp
Trang 4tuyệt đối T thì đường biểu diễn của nó cũng
là một đường thẳng, nếu kéo dài sẽ đi qua
gốc tọa độ
- Hướng dẫn học sinh vẽ đồ thị trong hệ tọa
độ VOT
- Gọi một học sinh lên bảng vẽ đường đẳng
áp trong hệ tọa độ VOT
- Xét một khối khi xác định thực hiện 2 quá
trình đẳng áp ,quá trình 1 ứng với áp suất p1
quá trình 2 ứng với áp suất p2 được biểu diển
như hình vẽ
- Nhìn vào hình vẽ trên hãy so sánh p p1 2
+ Vẽ đường song song với trục nhiệt độ
OT , đường này cắt đường đẳng ápp1ở
điểm ứng với nhiệt độT1và đường đẳng áp
2
p ở nhiệt độ T2.
+ Thể tích không đổi:V V V1 2 0
nên đây là
V p
O T(K)
Trang 5
quá trình đẳng tích.
+ Theo định luật Sác-lơ, ta có:
1 2
1 2 2 1
1 2
MàT2 T1 nên p p1 2
Hoạt động 5 (…phút): Bài tập vận dụng
Yêu cầu học sinh ghi đề và giải bài tập sau :
Một khối khí ở nhiệt độ t1=270C có thể tích
V1= 5l.Làm cho khối khí nóng lên đến nhiệt
độ t2=3270C và áp suất khối khí không đổi
a) Tính thể tích của khối khí lúc sau
b) Vẽ đồ thị (V-T)
Mời học sinh lên giải bài tập
- Học sinh lên bảng giair bài tập a) + Nhiệt độ tuyệ đối của khối khí lúc đầu là: T1= 27+273=300(K)
+ Nhiệt độ tuyệt đối của khối khí lúc sau là: T2= 327+273=600(K)
+ Vì p1=p2 nên áp dung định luật Gay-Lussac, ta có:
V T1
1= V2
T2 → V2=V T1
2
T2
→ V2 = 600
300 5 = 10l
c) p1= p2= 1atm
- Trạng thái 1: V1=5l
T1=300K
- Trạng thái 2: V2=10l
T2= 600K V(l)
10 (2)
5 (1)
O 300 600 T(K)
Hoạt động 6 (…phút):Củng cố và vận dụng và dặn dò.
- Nhấn mạnh những nội dung quan trọng cần
nhớ như:
+ Định nghĩa quá trình đẳng áp
+ Biểu thức liên hệ giữa V vàT
+ Vẽ đường đẳng áp
Trang 6+ Không thể đạt tới 0
- Yêu cầu học sinh về nhà đọc phần “độ không tuyệt đối”
- Phát phiếu học tập cho học sinh làm để củng cố kiến thức
- Giáo viên nhận xét giờ học
- Giáo viên ra bài tập về nhà: các bài trong sách giáo khoa
- Yêu cầu học sinh đọc trước bài mới ở nhà