Bài 31. Phương trình trạng thái khí lí tưởng

1. Thế nào là quá trình: đẳng nhiệt, đẳng tích? Phát biểu định luật Bôi-Mariot và định luật Sac-lơ.  1. Quá trình đẳng nhiệt (đẳng tích) là quá trình biến đổi trạng thái khi nhiệt độ (thể tích) không đổi. Định luật Bôi-Mariot: Trong quá trình đẳng nhiệt của một lượng khí nhất định, áp suất tỉ lệ nghịch với thể tích. Định luật Sac-lơ: Trong quá trình đẳng tích của một lượng khí nhất định, áp suất tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối. From: www.HungVuongGiaLai.Net - www.HNGHIA.Info 2. Gọi tên các đẳng quá trình được biểu diễn trong các giản đồ sau:  a) và b): Quá trình đẳng nhiệt. c) và d): Quá trình đẳng tích. V p O a) T p O b) T p O c) V p O d) From: www.HungVuongGiaLai.Net - www.HNGHIA.Info 3. Cho hai đường đẳng nhiệt biểu diễn trên giản đồ như hình vẽ. b) So sánh T 1 và T 1’ ; T 2 và T 2’ ; V 1 và V 2’ . c) Có thể đi từ (1) sang (2) theo những đẳng quá trình nào? a) So sánh T 1 và T 2 . V O p (1) (2’) (2) V 1 p 2 T 2 T 1 p 1 p 2’ V 2 (1’) p 1’ M From: www.HungVuongGiaLai.Net - www.HNGHIA.Info 3. Cho hai đường đẳng nhiệt biểu diễn trên giản đồ như hình vẽ.  T 1 > T 2 . a) So sánh T 1 và T 2 . V O p (1) (2’) (2) V 1 p 2 T 2 T 1 p 1 p 2’ V 2 (1’) p 1’ M From: www.HungVuongGiaLai.Net - www.HNGHIA.Info 3. Cho hai đường đẳng nhiệt biểu diễn trên giản đồ như hình vẽ.  T 1 = T 1’ ; T 2 = T 2’ ; V 1 = V 2’ . b) So sánh T 1 và T 1’ ; T 2 và T 2’ ; V 1 và V 2’ . V O p (1) (2’) (2) V 1 p 2 T 2 T 1 p 1 p 2’ V 2 (1’) p 1’ M From: www.HungVuongGiaLai.Net - www.HNGHIA.Info 3. Cho hai đường đẳng nhiệt biểu diễn trên giản đồ như hình vẽ. c) Có thể đi từ (1) sang (2) theo những đẳng quá trình nào? - (1) → (1’) → (2); - (1) → (2’) → (2); - (1) → (M) → (2);  Có nhiều cách, ví dụ: V O p (1) (2’) (2) V 1 p 2 T 2 T 1 p 1 p 2’ V 2 (1’) p 1’ M From: www.HungVuongGiaLai.Net - www.HNGHIA.Info 1. Nhúng một quả bóng bàn bẹp vào nước nóng, quả bóng phồng lên như cũ; 2. Bóp quả bong bóng, quả bong bóng có thể nổ; From: www.HungVuongGiaLai.Net - www.HNGHIA.Info Trong các quá trình biến đổi trạng thái của một lượng khí xác định, khi một thông số trạng thái thay đổi thì một hoặc các thông số còn lại cũng thay đổi. p V T From: www.HungVuongGiaLai.Net - www.HNGHIA.Info 1. Khí thực và khí lý tưởng.  - Khí thực (khí tồn tại trong thực tế) chỉ tuân theo gần đúng các định luật: Bôi-Mariot và Sac-lơ.  - Khí lý tưởng (mẫu khí trong lý thuyết) là khí tuân theo đúng các định luật về chất khí. * Ở nhiệt độ và áp suất thông thường, khí thực gần giống khí lý tưởng. From: www.HungVuongGiaLai.Net - www.HNGHIA.Info 2. Phương trình trạng thái của khí lý tưởng From: www.HungVuongGiaLai.Net - www.HNGHIA.Info [...]...2 Phương trình trạng thái của khí lý tưởng Hãy quan sát một cách biến đổi trạng thái từ (1) sang (2) của một lượng khí nhất định! p (1) p1 Gọi tên từng quá trình biến đổi và viết biểu thức liên p2’ hệ giữa các thông số trạng p2 thái trong từng quá trình? O From: www.HungVuongGiaLai.Net - www.HNGHIA.Info T1 (2’) (2) V1 V2 T2 V 2 Phương trình trạng thái của khí lý tưởng   (1) → (2’):... T2' ⇒ = T T2 2 Phương trình trạng thái của khí lý tưởng1 p1V Từ (a) 1và p(b), hãy tìm 2 V2  liên Thệ =trực tiếp giữa mối T2 1 các thông số của khối khí ở pV hai trạng thái (1) và (2)? ⇒ T = const PTTT của khí lí tưởng p (1) p1 p2’ (2) p2 O From: www.HungVuongGiaLai.Net - www.HNGHIA.Info T1 (2’) V1 V2 T2 V pV =const T Hay: p1V p 2 V2 1 = T T2 1 2 Phương trình trạng thái của khí lý tưởng  Chú ý:... các lượng khí khác nhau thì hằng số trong phương trình trạng thái là khác nhau - Với 1 mol khí bất kì thì hằng số này bằng R = 8,31 J/(mol.K); R được gọi là hằng số khí lý tưởng - Các phương trình của định luật Bôi-Mariot và định luật Saclơ có thể xem là các trường hợp riêng của phương trình trạng thái From: www.HungVuongGiaLai.Net - www.HNGHIA.Info pV =const T Hay: p1V p 2 V2 1 = T T2 1 * Bài tập áp... * Bài tập áp dụng: Bài 1: Một lượng khí đựng trong xilanh có pittông chuyển động được Các thông số trạng thái của lượng khí này là: 2 atm, 15 lít, 300 K Khi pittông nén khí, áp suất của khí tăng lên tới 3,5 atm, thể tích giảm còn 12 lít Xác định nhiệt độ của khí nén From: www.HungVuongGiaLai.Net - www.HNGHIA.Info Một lượng khí đựng trong xilanh có pittông pV =const chuyển động được Các thông số trạng. .. www.HNGHIA.Info V S(l0 – T2 2==290K; x) X=? pV =const T Hay: p1V p 2 V2 1 = T T2 1 Giải: - Áp dụng phương trình trạng thái cho khí trong mỗi phần xi lanh p0 V0 pV1 + Phần bị nung nóng: (1) = T0 T1 + Phần bị làm lạnh: Hãy viết ra: - Từ (1) và (2), suycác mỗi phần khí? p0 V0 pV2 = T0 T2 phương trình V1 V2 = T1 T2 (2) trạng thái cho (3) - Thay V1 = S(l0 + x) và V2 = S(l0 – x), ta được: Suy ra: x = l0 (T1 − T2 )... pittông pV =const chuyển động được Các thông số trạng thái của T lượng khí này là: 2 atm, 15 lít, 300 K Khi pittông p1V p 2 V2 1 nén khí, áp suất của khí tăng lên tới 3,5 atm, thể Hay: = T T2 1 tích giảm còn 12 lít Xác định nhiệt độ của khí nén * Bài tập áp dụng: Tóm tắt: p1 = 2 atm; V1 = 15 lít; T1 = 300 K 3,5(atm).12(lit) 300(K) = ? p2 = 3,5 atm; T22 = 12 lít V = 2(atm).15(lit) T2 = ? Giải: p1V1 p2 V2 p2... nhiêu? pV =const T Hay: p1V p 2 V2 1 = T T2 1 Trước công thức chuyển, khi pittông đứng Hãy viết và sau dịchtính thể tích khí trong mỗi Tóm tắt: yên, trước sánh áp suất của khí ở T0 bên? theo phần ốnghãy so và sau khi pittông dịchhai = 300K; tiết chuyển diện xilanh S và chiều dài phần khí?  p = p = p l0 A l0 p0A, V0,T0 p0B, V0,T0 x Nung nóng p1, V1,T1 p2, V2,T2 0B 0 V0 30cm;  l0A= = Sl0 0  p1 = p 2... pittông cách nhiệt, mỗi phần có chiều dài l0 = 30cm chứa lượng khí giống nhau ở 270C Nung nóng một phần thêm 100C và làm lạnh phần kia bớt 100C Hỏi pittông dịch chuyển một đoạn bao nhiêu? From: www.HungVuongGiaLai.Net - www.HNGHIA.Info Một xilanh kín được chia làm hai phần bằng nhau bởi pittông cách nhiệt, mỗi phần có chiều dài l0 = 30cm chứa lượng khí giống nhau ở 270C Nung nóng một phần thêm 100C và làm . p 2’ V 2 2. Phương trình trạng thái của khí lý tưởng From: www.HungVuongGiaLai.Net - www.HNGHIA.Info 2. Phương trình trạng thái của khí lý tưởng Từ (a). số khí lý tưởng. - Các phương trình của định luật Bôi-Mariot và định luật Saclơ có thể xem là các trường hợp riêng của phương trình trạng thái. 2. Phương