PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI CỦA KHÍ LÍ TƯỞNG KHÍ THỰC VÀ KHÍ LÍ TƯỞNG Thực nghiệm cho thấy, khí thực (chất khí tồn thực tế ôxi, nitơ, cacbonic ) tuân theo gần định luật Bôi-lơ Ma-ri-ốt Sác-lơ giá trị pV p/T thay đổi theo chất, nhiệt độ áp suất chất khí Chỉ có khí lí tưởng tuân theo định luật Bôi-lơ Ma-ri-ốt Sác-lơ Tuy nhiên, nhiệt độ áp suất thông thường, khác biệt khí thực khí lí tưởng không lớn Có thể áp dụng định luật khí lí tưởng để tính áp suất, thể tích nhiệt độ khí thực PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI CỦA KHÍ LÍ TƯỞNG Để lập phương trình này, ta chuyển lượng khí từ trạng thái (p1, V1, T1) sang trạng thái (p2, V2, T2) qua trạng thái trung gian 1’ (p’1, V’1, T’1) p1' p p1 T1 =T1' V1' =V2 1' V1' V2 1 V1 T ' T1 T2 Áp dụng định luật Bôi-lơ Ma-ri-ốt cho trình đẳng nhiệt (1) (1’): p1 V1 = p’1 V’1 Áp dụng định luật Sác-lơ cho trình đẳng tích (1’) (2): p1' T1' T1' ' = p1 = p2 T2 p2 T2 p1 V1 = p2 T1 pV pV V2 1 = 2 T2 T1 T2 pV = const T Đây phương trình trạng thái khí lí tưởng Từ phương trình trạng thái khí lí tưởng, suy đẳng trình định luật tương ứng với đẳng trình Nếu T = số (quá trình đẳng nhiệt) p.V = số Nếu V = số (quá trình đẳng tích) Nếu p = số (quá trình đẳng áp) p số T V số T PHƯƠNG TRÌNH CLA-PÊ-RÔN – MEN-ĐÊ-LÊ-ÉP Cho biết mối liên hệ ba thông số trạng thái p, V, T với khối lượng (hoặc số mol) lượng khí xác định pV = m RT M Trong đó: p (Pa N/ m2): áp suất lượng khí V (m3): thể tích lượng khí m (g): khối lượng lượng khí M (g/ mol): khối lượng mol phân tử khí T (K): nhiệt độ tuyệt đối lượng khí R = 8,31 (J/ mol.K): số khí lí tưởng BÀI TẬP VẬN DỤNG Bài Một bơm chứa 100 cm3 không khí nhiệt độ 270C áp suất 105 Pa Tính áp suất không khí bơm không khí bị nén xuống 20 cm3 nhiệt độ tăng lên tới 390C Bài Một lượng không khí chứa cầu đàn hồi tích 2,5 lít, nhiệt độ 200C áp suất 99,75 kPa Khi nhúng cầu vào nước có nhiệt độ 50C áp suất không khí 2.105 Pa Hỏi thể tích cầu giảm bao nhiêu? Bài Một lượng khí đựng xilanh có pit-tông chuyển động Các thông số trạng thái lượng khí là: atm, 15 lít, 270C Khi pit-tông nén khí, áp suất khí tăng thêm 1,5 atm, thể tích giảm 1,25 lần Hỏi nhiệt độ khí nén độ C? Bài Tính khối lượng riêng không khí đỉnh núi Phan-xi-păng cao 3140 m Biết lên cao thêm 10 m áp suất khí giảm mmHg nhiệt độ đỉnh núi 20C Biết khối lượng riêng không khí điều kiện chuẩn (áp suất 760 mmHg nhiệt độ 00C) 1,29 kg/ m3 Bài Một phòng có kích thước m x m x m Ban đầu không khí phòng điều kiện chuẩn, sau nhiệt độ không khí tăng lên đến 100C, áp suất 78 cmHg Tính thể tích lượng không khí thoát khỏi phòng khối lượng không khí lại phòng? Bài Một bình chứa khí ôxy có dung tích 10 lít, áp suất 250 kPa nhiệt độ 270C Tính khối lượng ôxy bình? Bài Một bình chứa khí ôxy nén áp suất p1 = 15 MPa nhiệt độ t1 = 370C có khối lượng bình khí M1 = 50 kg Dùng khí thời gian, áp suất khí p2 = Mpa nhiệt độ t2 = 70C, khối lượng bình khí M2 = 49 kg a Hỏi khối lượng khí lại bình bao nhiêu? b Tính thể tích V bình?