Đang tải... (xem toàn văn)
Bài giảng Chuyên đề Vật lý 10 - Chương 6: Chủ đề 4 giúp người học nắm được những kiến thức cơ bản về phương trình trạng thái khí lí tưởng. Sau khi học xong bài này, học sinh có thể nắm được các phương pháp giải bài tập về phương trình trạng thái khí lý tưởng. Mời các bạn cùng tham khảo.
Chương 6: CHẤT KHÍ Chủ đề 1: Qúa trình đẳng nhiệt – định luật Bôi-lơ Ma-ri-ốt Chủ đề 2: Quá trình đẳng tích – định luật Sac-lơ Chủ đề 3: Quá trình đẳng áp – định luật Gay – Luyxac Chủ đề 4: Phương trình trạng thái khí lí tưởng Chủ đề 5: Phương trình Claperon - Mendeleep Vu Dinh Hoang - lophocthem.com - vuhoangbg@gmail.com 01689.996.187 I Kiến thức: Phương pháp giải tập phương trình trạng thái khí lý tưởng - Liệt kê trạng thái ( p1,V1,T1) (p2,V2,T2) - Áp dụng phương trình trạng thái: p1V1 p2V2 = T1 T2 * Chú ý: đổi nhiệt độ toC T(K) T (K) = 273 + to C Vu Dinh Hoang - lophocthem.com - vuhoangbg@gmail.com 01689.996.187 Chủ đề 4: PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI KHÍ LÍ TƯỞNG II CÁC DẠNG BÀI TẬP VÍ DỤ MINH HOẠ VD1: Trong xilanh động có chứa lượng khí nhiệt độ 47o C áp suất 0,7 atm a Sau bị nén thể tích khí giảm lần áp suất tăng lên tới 8atm Tính nhiệt độ khí cuối trình nén? b Người ta tăng nhiệt độ khí lên đến 273oC giữ pit-tơng cố định áp suất khí bao nhiêu? HD a Tính nhiệt độ T2 TT1 TT2 P1 = 0,7atm P2 = 8atm V1 V2 = V1/5 T2 = ? T1 = 320K 8V1.320 p1V1 p2V2 = ⇒ T = = 731K Áp dụng PTTT khí lý tưởng Ta có: T T 5.0, V b Vì pít- tơng giữ khơng đổi nên q trình đẳng tích: p1 P3 p1 T3 546.0,7 = ⇒ p = = = 1,19atm Theo định luật Sác – lơ, ta có: T T 320 T Vu Dinh Hoang - lophocthem.com - vuhoangbg@gmail.com 01689.996.187 Chủ đề 4: PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI KHÍ LÍ TƯỞNG II CÁC DẠNG BÀI TẬP VÍ DỤ MINH HOẠ VD2 0o 100o 1,29 Kg/m3? 1.105 HD - o m 2.105 o = 1,01 105 Pa Vo = ρ = 1, 29 = 0,78 m3 p0 V0 , = 105 2, p2 V2 Ta có: T = T p0 V0 T2 ⇒ V2 = T0 p2 = 0,54 m = 1,85 kg/m 0,54 ρ2= Vu Dinh Hoang - lophocthem.com - vuhoangbg@gmail.com 01689.996.187 Chủ đề 4: PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI KHÍ LÍ TƯỞNG II CÁC DẠNG BÀI TẬP VÍ DỤ MINH HOẠ VD3: thể tích lượng khí giảm 1/10, áp suất tăng 1/5 nhiệt độ tăng thêm 160C so với ban đầu Tính nhiệt độ ban dầu khí HD TT1: p1, V1, T1 TT2: p2 = 1,2p1, V2 = 0,9V1, T2 = T1 +16 Từ phương trình trạng thái khí lý tưởng p1V1 p2 V2 = ⇒ T1 = 200 K T1 T2 VD4: pít tông máy nén, sau lần nén đưa lít khí nhiệt độ 270C áp suất atm vào bình chưa khí thể tích 2m3 tính áp suất khí bình phít tông thực 1000 lần nén Biết nhiệt độ bình 420C HD TT1 p1 = 10atm V1 = nV = 1000.4 = 4000l T1 = 300K TT2 p2 =? V2 = 2m3 = 2000l T2 = 315K p1V1 p2 V2 ⇒ p2 = 2,1atm = Áp dụng phương trình trạng thái: T1 T2 Vu Dinh Hoang - lophocthem.com - vuhoangbg@gmail.com 01689.996.187 Chủ đề 4: PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI KHÍ LÍ TƯỞNG II CÁC DẠNG BÀI TẬP VÍ DỤ MINH HOẠ VD5 Một phịng có kích thước m x m x m Ban đầu không khí phịng điều kiện tiêu chuẩn, sau nhiệt độ khơng khí tăng lên tới 10 0C, áp suất 78 cmHg Tính thể tích lượng khí khỏi phịng khối lượng khơng khí cịn lại phịng Biết khối lượng riêng khơng khí điều kiện tiêu chuẩn (áp suất 760 mmHg, nhiệt độ 0C) 1,29 kg/m3 HD Phương trình trạng thái: p1V1 p0V0 p0V0T1 = V = T1 T0 p1T0 = 161,6 m Thể tích khơng khí khỏi phịng: ∆V = V1 – V0 = 1,6 m3 Thể tích khơng khí khỏi phòng điều kiện tiêu chuẩn: p1∆VT0 ∆V0 = p T = 1,58 m3 Khối lượng khơng khí cịn lại phịng: m' = m - ∆m = (V0 - ∆V0)D0 = 204,84 kg Vu Dinh Hoang - lophocthem.com - vuhoangbg@gmail.com 01689.996.187 Chủ đề 4: PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI KHÍ LÍ TƯỞNG II CÁC DẠNG BÀI TẬP BÀI TẬP TỰ LUYỆN Câu 1: Nén 10 lít khí nhiệt độ 270C để thể tích giảm cịn lít, q trình nén nhanh nên nhiệt độ tăng đến 600C Áp suất khí tăng lần? Đs 2,78 Câu 2: Một bình kín dung tích khơng đổi 50 lít chứa khí Hyđrơ áp suất 5MPa nhiệt độ 370C, dùng bình để bơm bóng bay, bóng bay bơm đến áp suất 1,05.105Pa, dung tích 10 lít, nhiệt độ khí nén bóng 120C Hỏi bình bơm bóng bay? Đs 214 Câu 3: Một mol khí áp suất 2atm nhiệt độ 30 C chiếm thể tích là: Đs.12,4 lít Câu 4: Một xilanh kín chia làm hai phần pitong cách nhiệt Mỗi phần có chiều dài 30 cm chứa lượng khí giống 270C Nung nóng phần lên 100c, cịn phần làm lạnh 100C pitong dịch chuyển đoạn là: Đs.1cm Câu 5: Một khí lí tưởng tích 10 lít 270C áp suất 1atm, biến đổi qua hai trình: trình đẳng tích áp suất tăng gấp lần; q trình đẳng áp, thể tích sau 15 lít Nhiệt độ sau khối khí là: Đs.6270C Vu Dinh Hoang - lophocthem.com - vuhoangbg@gmail.com 01689.996.187 Chủ đề 4: PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI KHÍ LÍ TƯỞNG II CÁC DẠNG BÀI TẬP BÀI TẬP TỰ LUYỆN Câu 6: Ở thời kì nén động đốt kì, nhiệt độ hỗn hợp khí tăng từ 470C đến 3670C, cịn thể tích khí giảm từ 1,8 lít đến 0,3 lít Áp suất khí lúc bắt đầu nén 100kPa Coi hỗn hợp khí chất khí nhất, áp suất cuối thời kì nén là: Đs.1,2.106Pa Câu 7: Trong động điezen, khối khí có nhiệt độ ban đầu 320C nén để thể tích giảm 1/16 thể tích ban đầu áp suất tăng 48,5 lần áp suất ban đầu Nhiệt độ khối khí sau nén bằng: Đs.6520C Câu 8: Một bình chứa khí Hyđrơ nén có dung tích 20 lít nhiệt độ 270C dùng để bơm khí vào 100 bóng, bóng có dung tích lít Khí bóng phải có áp suất atm nhiệt độ 170C Bình chứa khí nén phải có áp suất bằng: Đs.11atm Câu 9: Một ống nghiệm tiết diện có chiều dài 76cm, đặt thẳng đứng chứa khối khí đến nửa ống, phía ống cột thủy ngân Nhiệt độ lúc đầu khối khí 00C áp suất khí 76cmHg Để nửa cột thủy ngân trào ngồi phải đun nóng khối khí lên đến nhiệt độ: Đs 70 C Vu Dinh Hoang - lophocthem.com - vuhoangbg@gmail.com 01689.996.187 ... phịng: m' = m - ∆m = (V0 - ∆V0)D0 = 2 04, 84 kg Vu Dinh Hoang - lophocthem.com - vuhoangbg@gmail.com 01689.996.187 Chủ đề 4: PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI KHÍ LÍ TƯỞNG II CÁC DẠNG BÀI TẬP BÀI TẬP TỰ LUYỆN... 01689.996.187 Chủ đề 4: PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI KHÍ LÍ TƯỞNG II CÁC DẠNG BÀI TẬP VÍ DỤ MINH HOẠ VD2 0o 100 o 1,29 Kg/m3? 1 .105 HD - o m 2 .105 o = 1,01 105 Pa Vo = ρ = 1, 29 = 0,78 m3 p0 V0 , = 105 2,... T2 ⇒ V2 = T0 p2 = 0, 54 m = 1,85 kg/m 0, 54 ρ2= Vu Dinh Hoang - lophocthem.com - vuhoangbg@gmail.com 01689.996.187 Chủ đề 4: PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI KHÍ LÍ TƯỞNG II CÁC DẠNG BÀI TẬP VÍ DỤ MINH HOẠ