ịp dông ệỡnh luẺt Sịc-lể (46.3) cho khÝ lÝ tđẻng, ta thấy rằng ở nhiệt độ
thì áp suất chất khí bằng 0 :
ậiÒu ệã khềng thÓ ệỰt ệđĩc.
Ngđêi ta coi nhiỷt ệé −273oC lộ nhiỷt ệé thÊp nhÊt khềng thÓ ệỰt ệđĩc vộ gải lộ khềng ệé tuyỷt ệèi.
0
1 1 0
p p γ
γ
⎛ ⎛− ⎞⎞
= ⎜⎝ + ⎜⎝ ⎟⎠⎟⎠ = 1 o
273 C t = − = −γ
1 273
0(1 ) p = p +γt
Ken-vin đề xuất một nhiệt giai mang tên ông.
Trong nhiệt giai này thì khoảng cách nhiệt độ 1 ken-vin (kí hiệu 1 K) bằng khoảng cách 1oC.
Không độ tuyệt đối (0 K) ứng với nhiệt độ −273oC (chính xác hơn là −273,15oC).
Nếu gọi T là số đo nhiệt độ trong nhiệt giai Ken-vin, còn t là số đo cùng nhiệt độ đó trong nhiệt giai Xen-xi-út thì :
(46.4) Nhiỷt ệé ệo trong nhiỷt giai Ken-vin cưn ệđĩc gọi là nhiệt độ tuyệt đối.
Trong nhiệt giai Ken-vin, công thức của định luật Sác-lơ trở nên đơn giản hơn. Thay t trong (46.3) bằng biểu thức rút từ (46.4) : t= T−273, ta sẽ có
lộ mét hỪng sè ệèi vắi mét lđĩng khÝ xịc
định, tức là :
(46.5) hằng số
p T =
0
273 p
0 0
1 273
273 273
p p = p ⎛⎜⎝ + T − ⎞⎟⎠ = T
273 T = +t
Bảng 2
Một vài số đo nhiệt độ
Định nghĩa nhiệt độ Dựa vào hệ thức (46.5), ngày nay ngđêi ta ệỡnh nghỵa nhiỷt ệé T trong nhiệt giai Ken-vin nhð sau : Nhiệt độ T lộ ệỰi lđĩng tử lỷ thuẺn vắi ịp suÊt pcựa mét lđĩng khÝ cã thÓ tÝch khềng ệữi ẻ
áp suất thấp.
Nhờ có định luật Sác-lơ mới có thể
đða ra định nghĩa này. Mặt khác định nghĩa này bao hàm cả định luật Sác-lơ.
Trong nhiỷt giai Ken-vin, ngđêi ta lÊy nhiỷt ệé ệiÓm bacựa nđắc lộm nhiỷt
độ 273,16 K. Từ chuẩn đó có thể chia
độ nhiệt kế khí
p0là áp suất ở nhiệt độ điểm ba, plà áp suất ở nhiệt độ T.
Công thức (46.5) áp dụng cho khÝ thùc hay khÝ lÝ tđẻng ?
C1
0
.273,16 K T p
= p
Nđắc sềi 100oC (373 K) Nđắc ệị ệang tan chờy 0oC (273 K) Thuỷ ngân đông đặc −39oC (234 K)
Ôxi hoá lỏng −183oC (90 K) (dđắi ịp suÊt
1,013.105Pa)
1. Mét lđĩng khÝ cã thÓ tÝch khềng ệữi ệđĩc lộm nãng lến, ịp suÊt cựa khÝ tẽng gÊp ệềi. Hái nhiỷt ệé tuyệt đối Tvà nhiệt độ Xen-xi-út tcủa khí biến đổi nhð thế nào ?
2. Bóng điện dây tóc chứa khí trơ. Khi ta bật sáng bóng điện, áp suất khí trơ trong bóng điện thay đổi thế nào ?
3. Biết rằng khi nhiệt độ tăng thì vận tốc chuyển động nhiệt của phân tử nói chung cũng tăng, hãy thử giải thích định luật Sác-lơ bằng thuyết động học phân tử.
c©u hái
1. Hãy chọn câu đúng.
Khi lộm nãng mét lđĩng khÝ cã thÓ tÝch khềng ệữi thừ
A. áp suất khí không đổi.
B. số phân tử trong đơn vị thể tích không đổi.
C. số phân tử trong đơn vị thể tích tăng tỉ lệ thuận với nhiệt độ.
D. số phân tử trong đơn vị thể tích giảm tỉ lệ nghịch với nhiệt độ.
2. Mét bừnh ệđĩc nỰp khÝ ẻ nhiỷt ệé 33oC dđắi ịp suÊt 300 kPa. Sau ệã bừnh ệđĩc chuyÓn ệạn mét nơi có nhiệt độ 37oC. Tính độ tăng áp suất của khí trong bình.
3. (Nối tiếp bài tập vận dụng ở bài 45)
0,1 mol khí ở áp suất p1= 2 atm, nhiệt độ t1= 0oC có thể tích V1= 1,12 l(biểu diễn bởi điểm B trên Hình 45.2). Làm cho khí nóng lên đến nhiệt độ t2= 102oC và giữ nguyên thể tích khối khí.
a) Tính áp suất p2của khí.
b) Vỳ tiạp trến ệă thỡ p − V (Hừnh 45.2) ệđêng biÓu diÔn quị trừnh lộm nãng ệỬng tÝch (thÓ tÝch không đổi) nói trên.
4. Mét lđĩng hểi nđắc cã nhiỷt ệé 100oC vộ ịp suÊt p100= 1 atm ẻ trong mét bừnh kÝn. Lộm nãng bừnh và khí đến nhiệt độ 150oC thì áp suất khí trong bình bằng bao nhiêu ? Thành lập công thức cho áp suất của khí ở nhiệt độ t(Xen-xi-út) bất kì theo p100.
y Nguyến lÝ III Nhiỷt ệéng lùc hảc thõa nhẺn rỪng khềng thÓ ệỰt ệđĩc khềng
độ tuyệt đối (0 K). Thực hiện nhiệt độ càng thấp, tức là càng gần không độ tuyệt đối, thì
cộng khã khẽn. Ngộy nay, nhiỷt ệé thÊp nhÊt thùc hiỷn ệđĩc trong phưng thÝ nghiỷm vộo cì 10−9K.
yậiÓm ba cựa nđắc lộ trỰng thịi duy nhÊt (ụng vắi nhiỷt ệé 0,01oC vộ ịp suÊt 609 Pa) ẻ ệã cã thÓ tăn tỰi cờ ba thÓ rớn, láng, hểi cựa nđắc. Dỉng ệiÓm ba lộm mèc nhiỷt ệé (273,16 K) thì thuận tiện, vì trạng thái này chỉ có một nhiệt độ xác định. Nhiệt độ nóng chảy cựa nđắc ệị phô thuéc vộo ịp suÊt ; nhiỷt ệé nộy chử bỪng 0oC (hoẳc 273,15 K) khi ịp suÊt bằng 1 atm.
Em cã biÕt ? bài tập
Mét lđĩng khÝ ẻ trỰng thịi cẹn bỪng lộ mét lđĩng khÝ ệăng tÝnh, ịp suất và nhiệt độ tại mọi điểm trong chất khí đều nhð nhau, và không có dòng chuyển động vĩ mô trong khí.
Mỗi trạng thái cân bằng có thể biểu diễn trên đồ thị p−Vbằng một điểm.
H×nh 47.1
Cung hypebol 12' biểu diễn quá trình
đẳng nhiệt. Đoạn thẳng 2'2 biểu diễn quá trình đẳng tích.
XĐt mét lđĩng khÝ xịc ệỡnh ; ẻ trỰng thịi cẹn bằng thì áp suất p, thể tích Vvà nhiệt độ Tcủa khí
đều có giá trị xác định. Khi chất khí biến đổi, chuyển từ trạng thái cân bằng này sang trạng thịi cẹn bỪng khịc, thừ cờ ba ệỰi lđĩng trến ệÒu cã thÓ biạn ệữi. Trong hai bội trđắc, ẻ mẫi bội ta giọ
cho mét ệỰi lđĩng khềng ệữi vộ xĐt sù phô thuéc lÉn nhau cựa hai ệỰi lđĩng kia (T khềng ệữi thừ
pV = hằng số ; V không đổi thì hằng số).
Trong bội nộy ta tững hĩp kạt quờ cựa hai bội trđắc
để tìm ra công thức thể hiện sự phụ thuộc lẫn nhau cựa cờ ba ệỰi lđĩng Êy.