Bài giảng bài phương trình trạng thái của khí lí tưởng vật lý 10 (12)

KIỂM TRA BÀI CŨ: PHÁT BIỂU NỘI DUNG VÀ VIẾT BIỂU THỨC ĐỊNH LUẬT BÔI LƠ -MA RI ỐT VÀ ĐỊNH LUẬT SÁC LƠ ? CÂU 1: TRẢ LỜI: • Định luật Bôi lơ-Ma ri ốt: + ND: Trong trình đẳng nhiệt lượng khí định, áp suất tỷ lệ nghịch với thể tích + BT : p ~ 1/V hay pV= số • Định luật Sác lơ: + ND: Trong trình đẳng tích lượng khí định, áp suất tỷ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối + BT: p/T = số 2 Gọi tên đẳng trình biểu diễn giản đồ sau: p p p T V O O a)  p T O b) V O c) a) b): Quá trình đẳng nhiệt c) d): Quá trình đẳng tích d) Nhúng bóng bàn bẹp vào nước nóng, bóng phồng lên cũ Trong trình này, nhiệt độ, thể tích áp suất lượng khí chứa bóng thay đổi Vậy phải dùng phương trình để xác định mối liên hệ ba thông số lượng khí này? NỘI DUNG CHÍNH I KHÍ THỰC VÀ KHÍ LÍ TƢỞNG II PHƢƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI CỦA KHÍ LÍ TƢỞNG III QUÁ TRÌNH ĐẲNG ÁP IV ĐỘ KHÔNG TUYỆT ĐỐI V CỦNG CỐ I KHÍ THỰC VÀ KHÍ LÍ TƢỞNG Những thí nghiệm xác cho thấy Khí thực tuân theo gần định luật Bôi-lơMa-ri-ốt Sác –lơ Chỉ có khí lí tưởng tuân theo định luật chất khí học Tuy nhiên khác biệt khí thực khí lí tưởng không lớn điều kiện nhiệt độ áp suất thông thường nên ta áp dụng định luật khí lí tưởng vào khí thực II PHƢƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI CỦA KHÍ LÍ TƢỞNG ( 2) ( 1) p2 , V2 , ,T2 p1 , V1 , T1 (1’) p’ , V2 , T1 Từ hai pt p1V1  p'V2 (I) p ,V ,T p , V ,T p 2T1 (II) p' p2 hay p '   T T1 T2 khí chuyển từ C1.Lượng Lượng C1 khí chuyển từ ( 1) ( 2) 1 2, trạng thái 1’ sang trạng thái Thế (II ) vào (I) ta được: trạng thái sang ptrạng ' p2 thái 1’ p1.V1 = p’.V2 p2T1 p1V1  V2 T2 Ta viết: (I)  quátrình trình nào? nào? T T hay (1’) p1V1 p2V2  T1 T2 p’ , V2 , T1 pV  const T (II) Cung hypebol - 1’ biễu diễn quỏ trỡnh gỡ? Đoạn thẳng 1’-2 biểu diễn trình gỡ? p p2 p1 1’ p’ T2 Đây đồ thị biểu diễn trình biến đổi trạng thái hệ tọa độ (p,V) T1 O V1 V2 V III QUÁ TRÌNH ĐẲNG ÁP Quá trình đẳng áp Quá trình biến đổi trạng thái áp suất không đổi gọi trình đẳng áp Liên hệ thể tích nhiệt độ tuyệt đối Từ phương trình: p1V1  p2V2 T1 T2 V1 V2 V hayV T =  = const Nếu p1 = p2 : T T T Vậy : Trong trình đẳng áp lượng khí không đổi, thể tích tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối 3 Đƣờng đẳng áp Đƣờng biểu diễn biến thiên thể tích theo nhiệt độ áp suất không đổi gọi đƣờng đẳng áp V p1 p1 < p2 p2 O T(K) Trong hệ tọa độ (p,T) đƣờng đẳng áp đƣờng thẳng kéo dài qua gốc tọa độ IV ĐỘ KHÔNG TUYỆT ĐỐI  Nhiệt giai KelVin thang nhiệt độ K Câu 1: Hệ thức không phù hợp với phƣơng trình trạng thái khí lí tƣởng là: A C pV  Hằng số T p1V1 p2V2  T1 T2 B pV ~ T D D pT  V Hằng số Câu 2: Đồ thị bên diễn tả p (Pa) A Quá trình 1-2 trình 2-3 trình đẳng tích B Quá trình 1-2 trình đẳng nhiệt trình 2-3 trình đẳng tích C Quá trình 1-2 trình đẳng tích trình 2-3 trính đẳng nhiệt O V D Quá trình 1-2 trình 2-3 trình đẳng nhiệt Câu 3: Một lượng khí đựng xi-lanh có pit-tông chuyển động Lúc đầu khí tích 15 lít, nhiệt độ 270C áp suất 2atm Khi pit-tông nén khí đến thể tích 12 lít áp suất khí tăng lên tới 4atm Nhiệt độ pit-tông lúc bao nhiêu? Tóm tắt Trạng thái Giải Trạng thái p1 = 2atm p2 = 4atm V1 = 15 lít V2 = 12 lít T1 = 273 + 27 = 300 K T2 = ? Áp dụng phương trình trạng thái khí lí tưởng, ta có: p1V1 p V2 p2 V2   T2  T1 T1 T2 p1V1 4.12  T2  300 2.15  480K Câu 4: Ở nhiệt độ 273 0C, thể tích lượng khí 10 lít Tính thể tích lượng khí 546 0C áp suất không đổi Tóm tắt: Trạng thái 1: t1 = 2730C ->T1 = 546K V1 = 10 lít Trạng thái 2: t2 = 5460C ->T2 = 819K V2 = ? Giải Vì áp suất không đổi, ta có: V1 V2 = T1 T2 V1T2  V2  T1 10.819  V2   15l 546 Câu 5: Một xi lanh có pít tông đóng kín chứa khối khí nhiệt độ 27oC, áp suất 750 mmHg Nung nóng khối khí đến nhiệt độ 195oC thể tích tăng gấp rưỡi.Tính áp suất khối khí xi lanh lúc • • • • • Tóm tắt: Trạng thái 1: • Tr¹ng th¸i 2: p1=750mmHg • p2=? V1 • V2= 1,5V1 t1 =27oC -> T1=300K • t2 =195oC -> T2 =468K Giải: Áp dụng phương trình trạng thái ta có: p1V1 p2V2 Suy ra: p  T2V1 p  T V T1 T2 468.V1 p2  750  780mmHg 300.1,5V1 PHƢƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI VÀ CÁC ĐẲNG QUÁ TRÌNH Phƣơng trình trạng thái p1V1 p2 V2  T1 T2 Quá trình đẳng nhiệt T1=T2 Quá trình đẳng tích V1=V2 p1 T1  p2 T2 p1V1 = p2V2 p V1 T1  V2 T2 V p p T O Quá trình đẳng áp p1=p2 T V T V V O V p T p p T O V T Chào tạm biệt! [...]... phương trình trạng thái khí lí tưởng, ta có: p1V1 p 2 V2 p2 V2   T2  T1 T1 T2 p1V1 4.12  T2  300 2.15  480K Câu 4: Ở nhiệt độ 273 0C, thể tích của một lượng khí là 10 lít Tính thể tích của lượng khí đó ở 546 0C khi áp suất không đổi Tóm tắt: Trạng thái 1: t1 = 2730C ->T1 = 546K V1 = 10 lít Trạng thái 2: t2 = 5460C ->T2 = 819K V2 = ? Giải Vì áp suất không đổi, ta có: V1 V2 = T1 T2 V1T2  V2  T1 10. 819... với phƣơng trình trạng thái khí lí tƣởng là: A C pV  Hằng số T p1V1 p2V2  T1 T2 B pV ~ T D D pT  V Hằng số Câu 2: Đồ thị bên diễn tả p (Pa) A Quá trình 1-2 và quá trình 2-3 là các quá trình đẳng tích 2 B Quá trình 1-2 là quá trình đẳng nhiệt và quá trình 2-3 là quá trình đẳng tích C Quá trình 1-2 là quá trình đẳng tích và quá trình 2-3 là quá trính đẳng nhiệt O 1 3 V D Quá trình 1-2 và quá trình 2-3... quá trình đẳng nhiệt Câu 3: Một lượng khí đựng trong một xi-lanh có pit-tông chuyển động được Lúc đầu khí có thể tích 15 lít, nhiệt độ 270C và áp suất 2atm Khi pit-tông nén khí đến thể tích 12 lít thì áp suất khí tăng lên tới 4atm Nhiệt độ trong pit-tông lúc này là bao nhiêu? Tóm tắt Trạng thái 1 Giải Trạng thái 2 p1 = 2atm p2 = 4atm V1 = 15 lít V2 = 12 lít T1 = 273 + 27 = 300 K T2 = ? Áp dụng phương. .. QUÁ TRÌNH ĐẲNG ÁP 1 Quá trình đẳng áp Quá trình biến đổi trạng thái khi áp suất không đổi gọi là quá trình đẳng áp 2 Liên hệ giữa thể tích và nhiệt độ tuyệt đối Từ phương trình: p1V1  p2V2 T1 T2 V1 V2 V hayV T =  = const Nếu p1 = p2 thì : T T T 1 2 Vậy : Trong quá trình đẳng áp của lượng khí không đổi, thể tích tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối 3 Đƣờng đẳng áp Đƣờng biểu diễn sự biến thiên của. .. Một xi lanh có pít tông đóng kín chứa một khối khí ở nhiệt độ 27oC, áp suất 750 mmHg Nung nóng khối khí đến nhiệt độ 195oC thì thể tích tăng gấp rưỡi.Tính áp suất của khối khí trong xi lanh lúc đó • • • • • Tóm tắt: Trạng thái 1: • Tr¹ng th¸i 2: p1=750mmHg • p2=? V1 • V2= 1,5V1 t1 =27oC -> T1=300K • t2 =195oC -> T2 =468K Giải: Áp dụng phương trình trạng thái ta có: p1V1 p2V2 Suy ra: p  T2V1 p  2 1... thái ta có: p1V1 p2V2 Suy ra: p  T2V1 p  2 1 T V T1 T2 1 2 468.V1 p2  750  780mmHg 300.1,5V1 PHƢƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI VÀ CÁC ĐẲNG QUÁ TRÌNH Phƣơng trình trạng thái p1V1 p2 V2  T1 T2 Quá trình đẳng nhiệt T1=T2 Quá trình đẳng tích V1=V2 p1 T1  p2 T2 p1V1 = p2V2 p V1 T1  V2 T2 V p p T O Quá trình đẳng áp p1=p2 T V T V V O V p T p p T O V T Chào tạm biệt! ... thông số lượng khí này? NỘI DUNG CHÍNH I KHÍ THỰC VÀ KHÍ LÍ TƢỞNG II PHƢƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI CỦA KHÍ LÍ TƢỞNG III QUÁ TRÌNH ĐẲNG ÁP IV ĐỘ KHÔNG TUYỆT ĐỐI V CỦNG CỐ I KHÍ THỰC VÀ KHÍ LÍ TƢỞNG Những... điều kiện nhiệt độ áp suất thông thường nên ta áp dụng định luật khí lí tưởng vào khí thực II PHƢƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI CỦA KHÍ LÍ TƢỞNG ( 2) ( 1) p2 , V2 , ,T2 p1 , V1 , T1 (1’) p’ , V2 , T1 Từ... p2 hay p '   T T1 T2 khí chuyển từ C1.Lượng Lượng C1 khí chuyển từ ( 1) ( 2) 1 2, trạng thái 1’ sang trạng thái Thế (II ) vào (I) ta được: trạng thái sang ptrạng ' p2 thái 1’ p1.V1 = p’.V2 p2T1