4 2 qua trinh dang nhiet dinh luat boilo mariot _LUYỆN THI THPT QUỐC GIA 2018 TRÊN CÁC WEB HỌC ONLINE

— Trạng thái của một lượng khí được xác định bằng các thông số trạng thái là: [thể tích V, áp suất p và nhiệt độ tuyệt đối T] — Lượng khí có thể chuyển từ trạng thái này sang trạng thái

I Trạng thái và quá trình biến đổi trạng thái

— Trạng thái của một lượng khí được xác định bằng các thông số trạng thái là:

[thể tích V, áp suất p và nhiệt độ tuyệt đối T]

— Lượng khí có thể chuyển từ trạng thái này sang trạng thái khác bằng các 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

II Quá trình đẳng nhiệt

Quá trình đẳng nhiệt là quá trình biến đổi trạng thái khi nhiệt độ không đổi

III 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  1

V hay pV = hằng số hoặc: p1V1 = p2V2 = …

IV 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

Một số đơn vị cơ bản:

— áp suất đơn vị (Pa), thể tích đơn vị (lít)

— Biết: 1m3 = 1000lít, 1cm3 = 0,001 lí, 1dm3 = 1 lít

— Biết: Công thức tính khối lượng riêng: m = .V với  là khối lượng riêng (kg/m3)

Mở rộng

p0 là áp suất khí quyển bên trên mặt thoáng

ph là áp suất do trọng lượng cột chất lỏng có độ cao h

QUÁ TRÌNH ĐẲNG NHIỆT ĐỊNH LUẬT BÔI-LƠ-MA-RI-ÔT

GIÁO VIÊN: PHẠM VĂN TÙNG

Đây là tài liệu đi kèm bài giảng Quá trình đẳng nhiệt Định luật Bôi-lơ-ma-ri-ốt thuộc khóa học: Vật lí 10 Thầy Đỗ Ngọc Hà-Thầy Phạm Văn Tùng tại Hocmai.vn Để sử dụng hiệu quả, Bạn nên kết hợp xem tài liệu cùng bài giảng này

Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | 2

VÍ DỤ HƯỚNG DẪN TRÊN VIDEO

Dưới áp suất 105Pa một lượng khí có thể tích 10 lít Tính thể tích của khí đó dưới áp suất 3.105Pa

Hướng dẫn

Trạng thái 1: p1 = 105 Pa

V1 = 10 lít Trạng thái 2: p2 = 3 105 Pa

V2 = 10 lít

— Áp dụng công thức:

5 1

2

p V p V V V 10 (l)

bình lớn ra để nạp vào bình nhỏ thể tích 20 lít dưới áp suất 25 atm ? Coi nhiệt độ không đổi

Hướng dẫn

V1 = ? lít

V2 = 20 lít

1

p 25

p V p V V V 20 500(l)

Khí được nén đẳng nhiệt từ thể tích 6 lít đến 4 lít Áp suất khí tăng thêm 0,75at Áp suất khí ban đầu là bao nhiêu? Hướng dẫn

Trạng thái 1: p1 = ? atm

V1 = 6 lít Trạng thái 2: p2 = p1 + 0,75 atm

V2 = 4 lít

(p 0,75).4

p V p V p 1,5atm

6



Một khối khí được nén đẳng nhiệt từ thể tích 16 lít, áp suất từ 1atm tới 4atm Tìm thể tích khí đã bị nén

Hướng dẫn

V1 = 16 lít

V2 lít

oxi là 1,43kg/m3

Hướng dẫn

Ở ĐKC có p0 = 1atm  m = V0 0

Ở O0C , áp suất 150m  m = V 

V 

 



0

p

214,5kg / m p



m = V  = 2,145 kg

Nếu áp suất của một lượng khí tăng thêm 2.105Pa thì thể tích giảm 3 lít Nếu áp suất tăng thêm 5.105Pa thì thể tích giảm

5 lít Tìm áp suất và thể tích ban đầu của khí, biết nhiệt độ khí không đổi

Hướng dẫn

p V p V p V (p 2.10 )(V3) ❶

p V p V p V (p 5.10 )(V5) ❷ Giải hệ: ❶ và ❷ phương trình trên  p1 = 4.105 Pa ; V1 = 9 lít

Một bọt khí có thể tích tăng gấp rưỡi khi nổi từ đáy hồ lên mặt nước Giả sử nhiệt độ ở đáy hồ và mặt hồ như nhau, hãy

Hướng dẫn

Chỉ xét khối khí trong bọt nước

Áp dụng công thức: (p0 + h/13,6).V1 = p0.1,5V1 h = 13,6p0/2 = 510 cm

— Áp suất: p1 = p0

Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | 4

THAM KHẢO

Một cột không khí chứa trong một ống nhỏ, dài, tiết diện đều Cột không khí

được ngăn cách với khí quyển bởi một cột thủy ngân có chiều dài d = 150mm

nhiệt độ không đổi Hãy tính chiều dài cột không khí nếu:

a) Ống thẳng đứng, miệng ống ở trên ?

b) Ống thẳng đứng, miệng ống ở dưới ?

Hướng dẫn

Xét khối không khí trong ống, ngăn cách với khí quyển bởi cột thủy ngân, khi ống nằm ngang cột không khí trong ống có: Thể tích: V0 = S.l0 và Áp suất p0

a) Ống thẳng đứng, miệng ống ở trên ?

— Cột không khí trong ống có

— Thể tích: V1 = Sl1

— Áp suất: p1 = p0 + d

— Áp dụng công thức:

1

p 750

l l 144 120mm

p 900

b) Ống thẳng đứng, miệng ống ở dưới ?

— Cột không khí trong ống có

— Thể tích: V2 = Sl2

— Áp suất: p2 = p0 - d

— Áp dụng công thức:

2

p 750

l l 144 180mm

p 600

— Cột không khí trong ống có

— Thể tích: V3 = Sl3

— Áp suất: p4 = p0 - dsin

— Áp dụng công thức:

2

p 750

l l 144 160mm

p 675

— Cột không khí trong ống có

— Thể tích: V4 = Sl4

— Áp suất: p4 = p0 + dsin

— Áp dụng công thức:

2

p 750

l l 144 131mm

p 825

Một bình có thể tích 10 lít chứa 1 chất khí dưới áp suất 30at Cho biết thể tích của chất khí khi ta mở nút bình? Coi nhiệt

độ của khí là không đổi và áp suất của khí quyển là 1at

Hướng dẫn

— Áp dụng công thức: p V1 1p V2 2V2300 lít

tích khí nén

Hướng dẫn

— Áp dụng công thức: p V1 1p V2 2V20,286 m3

Hướng dẫn

— Áp dụng công thức: p V1 1p V2 2V27,4 lít

Một lượng khí có v1 = 3 lít, p1 = 3.105Pa Hỏi khi nén V2 = 2/3 V1 thì áp suất của nó là?

Hướng dẫn

3p

p V p V p 4,5.10 Pa

2

ban đầu của khí là?

Hướng dẫn

— Áp dụng công thức:

3 1

(p 30.10 ).16

24



Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | 6

 BÀI TẬP TỰ LUYỆN

hêli có thể tích 50 lít ở áp suất 100atm Số ống khí hêli cần để bơm khí cầu bằng:

thiên của thể tích theo áp suất như hình vẽ Khi áp suất có giá trị 0,5kN/m2 thì

thể tích của khối khí bằng:

khi bọt khí này nổi lên mặt nước thì sẽ có thể tích bao nhiêu? Giả sử nhiệt độ của bọt khí là không đổi, biết khối lượng riêng của nước biển là 103kg/m3, áp suất khí quyển là p0 = 105Pa và g = 10m/s2

thủy ngân dài h = 16cm Khi đặt ống thẳng đứng, đầu hở ở trên thì chiều dài của cột

ống bằng:

C, Số phân tử chứa trong 12g cácbon của một chất hữu cơ D Cả A, B, C

A Như chất điểm, và chuyển động không ngừng

B Như chất điểm, tương tác hút hoặc đẩy với nhau

C Chuyển động không ngừng, tương tác hút hoặc đẩy với nhau

D Như chất điểm, chuyển động không ngừng, tương tác hút hoặc đẩy với nhau

A Như chất điểm, và chuyển động không ngừng

B Như chất điểm, tương tác hút hoặc đẩy với nhau

C Chuyển động không ngừng, tương tác hút hoặc đẩy với nhau

D Như chất điểm, chuyển động không ngừng, tương tác hút hoặc đẩy với nhau

A Như chất điểm, và chuyển động không ngừng

B Như chất điểm, tương tác hút hoặc đẩy với nhau

C Chuyển động không ngừng, tương tác hút hoặc đẩy với nhau

D Như chất điểm, chuyển động không ngừng, tương tác hút hoặc đẩy với nhau

A Chất khí B chất lỏng C chất khí và chất lỏng D chất khí, chất lỏng và chất rắn

0 V(m3)

p(kN/m2) 0,5 1

2,4

h

l 1

h

l 2

Câu 15: Đồ thị nào sau đây biểu diễn đúng định luật Bôilơ – Mariôt:

cột thủy ngân có chiều dài h (mmHg), phần cột khí bị giam trong ống có chiều dài

là l0, p0 là áp suất khí quyển có đơn vị mmHg Đặt ống nghiêng góc α = 600 so với

phương thẳng đứng, miệng ống hướng xuống, giả sử thủy ngân không chảy ra ngoài

thì chiều dài cột khí trong ống là:

0

l

h

1

p



0

l h 1 p



0

l

h

1

2p

0

0

l 2h 1 p



Một cột không khí cao 20cm bị giam trong ống bởi một cột thủy ngân cao 40cm

Biết áp suất khí quyển là 80cmHg, lật ngược ống lại để đầu kín ở trên, đầu hở ở

dưới, coi nhiệt độ không đổi, một phần thủy ngân bị chảy ra ngoài Hỏi thủy ngân

còn lại trong ống có độ cao bao nhiêu ?

một cột thủy ngân cao 40cm Biết áp suất khí quyển là 80cmHg, lật ngược ống lại để đầu kín ở trên, đầu hở ở dưới, coi nhiệt độ không đổi, nếu muốn lượng thủy ngân ban đầu không chảy ra ngoài thì chiều dài tối thiểu của ống phải là bao nhiêu ?

h l 0

p0

l’

h

α

40cm

0

p

1/V

A

0

p

1/V

B

0

p

1/V

C

0

p

1/V

D

0

V

T

A

0

V

T

B

0

V

T

C

0

V

T

D

0

V

p

A

0

p

1/V

B

0

V

1/p

C

D Cả A, B, và C

0

p

1/V

A

0

V

T

C

0

pV

V

B

D. Cả A, B, và C

Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | 8

không khí bị nhốt ở phần đáy trên có chiều dài l = 56mm, làm cột thủy ngân dâng lên

h = 748mmHg, áp suất khí quyển khi đó là 768 mmHg Thay đổi áp suất khí quyển

làm cột thủy ngân tụt xuống, coi nhiệt độ không đổi, tìm áp suất khí quyển khi cột

thủy ngân chỉ dâng lên h’ = 734mmHg:

kg/m3:

A p0

gh

0

p 1 gh



0

p 1 gh



9,8m/s2:

của khí đó là:

biểu diễn như hình vẽ Mối quan hệ về nhiệt độ của hai đường đẳng nhiệt này là:

Hỏi phải đẩy pít – tông theo chiều nào, một đoạn bằng bao nhiêu để áp suất khí trong xilanh tăng

gấp 3 lần? Coi nhiệt độ của

khí không đổi trong quá trình trên:

tích biến đổi một lượng 3 lít Thể tích ban đầu của khối khí đó là:

xilanh có pít – tông đóng kín như hình vẽ, diện tích của pít – tông là 24cm2,

áp suất khí trong xilanh bằng áp suất ngoài là 100kPa Cần một lực bằng

bao nhiêu để dịch chuyển pít – tông sang trái 2cm ? Bỏ qua mọi ma sát,

coi quá trình trên đẳng nhiệt

xilanh có pít – tông đóng kín như hình vẽ, diện tích của pít – tông là 24cm2,

áp suất khí trong xilanh bằng áp suất ngoài là 100kPa Cần một lực bằng

bao nhiêu để dịch chuyển pít – tông sang phải 2cm ? Bỏ qua mọi ma sát,

coi quá trình trên đẳng nhiệt

h

l

T T

0

p

V

Câu 32: Nếu áp suất của một lượng khí lí tưởng xác định biến đổi 2.105Pa thì thể tích biến đổi 3 lít Nếu áp suất cũng của lượng khí trên biến đổi 5.105Pa thì thể tích biến đổi 5 lít Biết nhiệt độ không đổi trong các quá trình trên Áp suất và thể tích ban đầu của khí trên là:

Thể tích của bình đựng khí là:

với T2 > T1?

Câu 35: Một bình có thể tích 5,6 lít chứa 0,5 mol khí ở 00C, áp suất trong bình là:

bóng Sau 60 lần bơm quả bóng có dung tích 2 lít, coi quá trình bơm nhiệt độ không đổi, áp suất khí trong quả bóng sau khi bơm là:

T2

A

T1

0

p

p

V

B

T1

T2

0

V

T

C

p

T

D

T1 T2

Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | 10

ĐÁP ÁN