Khi tăng nhiệt độ khí trong bình thì áp suất tăng, giọt thủy ngân dịch chuyển ra ngoài cho đến khi áp suất cân bằng với áp suất khí quyển và ngược lại.[r]
(1)CHẤT KHÍ
Đối với khối lượng khí xác định
Phương trình Mendeleep-Clapayrong: pV = mRT
M ; R=8,31J/molK=0,082atm.lit/molK=0,084at.lit/molK
Phương trình trạng thái KLT: 1 2
1 1 2
p V p V p p
pV
= hs = =
T T T TD TD với p: áp suất ; V: thể tích; T t 273: nhiệt độ tuyệt đối
Định luật Boilơ – Marriot T1 = T2 : đẳng nhiệt
Định luật Saclơ V1 = V2 : đẳng tích
Định luật Gay –Luysac p1 = p2 : đẳng áp
1
2
1 2
1
2
p V
= pV=hs
p V
(m = D V = D V )
p D
=
p D
p tỉ lệ nghịch với V
1 1
1 2
0
p p p T
= =
T T p T
1
hay p = p (1 + t)
273
p tỉ lệ thuận với T0K
p tỉ lệ với t0
C
1 1
1 2
0
V V V T
= =
T T V T
1
hay V = V (1 + t)
273
V tỉ lệ thuận với T0K
V tỉ lệ với t0
C
0 p
V V
T p
T
0
p
V
p
T
V
T
p
V
V
T
p
(2)CÁC DẠNG TOÁN CƠ BẢN VỀ CHẤT KHÍ
1 Đồ thị biến đổi trạng thái khí:
VD1: Cho đồ thị biểu diễn q trình biến đổi trạng thái khối khí lý tưởng xác định Đọc tên đẳng trình vẽ lại đồ thị hệ trục (p,T) (V,T)
Giải:
Từ (1) sang (2): dãn đẳng nhiệt (V tăng, p giảm) Từ (2) sang (3): đẳng tích (p tăng T tăng) Từ (3) sang (1): đẳng áp (V giảm T giảm)
Trong họ đường đẳng nhiệt, đường nằm có nhiệt độ cao đường nằm
Từ đồ thị ta thấy: V1 = V2 p2 > p1
Theo định luật Sac lơ:
T tỉ lệ thuận với p
Suy T2 > T1
Trong họ đường đẳng tích, đường nằm tích nhỏ đường nằm
Từ đồ thị ta thấy: T1 = T2 p2 > p1
Theo định luật Bôilơ – Marriôt: V tỉ lệ nghịch với p Suy V2 < V1
Trong họ đường đẳng áp, đường nằm có áp suất thấp đường nằm
Từ đồ thị ta thấy: T1 = T2 V2 > V1
Theo định luật Bôilơ – Marriôt: V tỉ lệ nghịch với p Suy : p2 < p1
2 Bài tốn bơm khí vào bình (nhiệt độ khơng đổi): Áp dụng định luật Bôi lơ – Marriôt
Trạng thái 1(trước bơm khí) Trạng thái (sau bơm khí) p
V
(1)
(2) (3)
V
T
(2) (3)
(1)
p
0
(2) (3) (1)
T
p
V
0 T1
(2)
T2
(1)
(T2 > T1)
p
0
(1) (2)
V1
T V2
(V2 < V1)
T2 = T1
V
0
(1) (2)
p1
T p2
(p2 < p1)
T2 = T1
V1 = V0b + nV0
+ V0b=Vb (lúc đầu bình chứa
khí)
+ V0b=0(lúc đầu bình khơng
chứa khí)
+ V0: thể tích lần bơm
+ n: số lần bơm
p1 cho
V2 = Vb
(vì khối khí chiếm tồn thể tích bình chứa)
(3)3 Trạng thái khí ống chứa thủy ngân: Áp dụng định luật Bôi lơ – Marriôt
( Áp suất gây cột thủy ngân độ cao cột thủy ngân) Các thông số trạng thái khí ống :
Khi ống nằm ngang:
Khi ống thẳng đứng (miệng ống trên):
Khi ống thẳng đứng (miệng ống dưới):
Khi ống nghiêng góc so với phương ngang (miệng ống trên):
Khi ống nghiêng góc so với phương ngang (miệng ống dưới):
4 Giọt thủy ngân nằm cân bình có phần miệng ống nằm ngang :
Giọt thủy ngân nằm cân áp suất bình cân với áp suất khí bên ngồi Khi tăng nhiệt độ khí bình áp suất tăng, giọt thủy ngân dịch chuyển áp suất cân với áp suất khí ngược lại
Sử dụng định luật Gay- Luy sắc để giải toán: Gọi L1, L2 chiều dài cột khơng khí phần ống nằm ngang
h l0
Hg
0
p = p V = S.l
h l1
Hg
1
1
p = p h V = S.l
h l2
Hg
2
2
p = p - h V = S.l
h Hg
l4
4
4
p = p - h.sinα V = S.l
h Hg
l3
3
3
p = p h.sin V = S.l
L
1 b
2 b
V = V + S.L V =V + S.L