Khi bóp quả bóng bay thì thể tích của khối khí bên trong quả bóng bay sẽ giảm, nhưng nhiệt độ của khối khi không đổi nên theo định luật Bôilơ – Mariốt áp suất của khối khí tăng là[r]
(1)Q TRÌNH ĐẲNG NHIỆT ĐỊNH LT BƠILƠ – MARIỐT Họ tên:
Tiết: chương trình: Ngày soạn:
I Mục tiêu dạy học 1.Kiến thức :
Nêu thông số trạng thái khối khí
Nêu định nghĩa trình biến đổi trạng thái trình đẳng nhiệt
Phát biểu nội dung định luật Bôilơ – Mariốt viết biểu thức định luật
2.Kĩ :
quan sát thí nghiệm, thu thập xử lí số liệu từ đưa dự đốn Vẽ đường đẳng nhiệt hệ tọa độ (P,V)
Vận dụng định luật Bôilơ – Mariốt dể giải thích tượng tập liên quan
II Chuẩn bị
Giáo viên : thí nghiệm định định luật bơilơ – mariốt Học sinh: học cũ đọc trước
III Nội dung ghi bảng:
BÀI 29: Q TRÌNH ĐẲNG NHIỆT ĐỊNH LUẬT BƠILƠ – MARIỐT I Trạng thái trình biến đổi trạng thái
Trạng thái lượng khí xác định đại lượng: P,V,T (thông số trạng thái)
(P1, V1, T1) (P2, V2, T2) gọi qúa trình biến đổi trạng thái (quá trình)
Đẳng trình: qúa trình mà có thơng số trạng thái thay đổi cịn thông số trạng thái giữ nguyên
II Qúa trình đẳng nhiệt
Qúa trình đẳng nhiệt q trình biến đổi trạng thái nhiệt độ giữ nguyên không đổi
III Định luật Bơilơ-Mariốt 1.Thí nghiệm:
Dụng cụ thí nghiệm Tiến hành thí nghiệm
(2) Nhận xét:
thể tích V tăng
áp suất p giảm
Kết luận:
3 2
1.V P V P V
P
Định luật Bôilơ-Mariốt
Trong trình đẳng nhiệt lượng khí định, áp suất tỉ lệ nghịch với thể tích
p.V = số trạng thái 1: P1, V1
trạng thái 2: P2, V2
2
1.V P V
P
IV Đường đẳng nhiệt
Đường đẳng nhiệt đường biểu diễn biến thiên áp suất theo thể tích nhiệt độ khơng đổi
IV Tiến trình dạy học
S h
V P(105Pa) P.V
1S 1.95 1.95 S
2S S
3S 1.95 1.95 S
P
V T 2 T
2 > T1
(3)Hoạt động học sinh Hoạt động giáo viên
Hoạt động 1: kiểm tra cũ
Các chất cấu tạo từ phân tử có kích thước
rất nhỏ so với khoảng cách chúng
Các phân tử khí chuyển động hỗn loạn khơng ngừng;chuyển động nhanh nhiệt độ vật cao
Khi chuyển động hỗn loạn nguyên tử, phân tử khí va chạm vào thành bình gây áp suất lên thành bình
Nêu nội dung thuyết động học phân tử chất khí
Hoạt động 2: Đặt vấn đề
V giảm, mật độ phân tử tăng, p tăng
Học sinh nhận thức vấn đề cần nghiên cứu
Khi nén khí xilanh em có nhận xét hay đổi thể tích, mật độ phân tử khí áp suất khối khí xilanh ?
Qua ví dụ ta thấy nhiệt độ xác định thể tích thay đổi áp suất thay đổi theo Vậy thay đổi có tuân theo quy luật hay khơng? Và có quy luật gì? Để trả lời cho câu hỏi vào 29: Quá trình đẳng nhiệt định luật Bơilơ – Mariốt
Hoạt động 3: tìm hiểu khái niệm thông số trạng thái
Cá nhân tiếp thu ghi nhớ Trạng thái lượng khí xác định đại lượng: áp suất P, thể tích V, nhiệt độ tuyệt đối T.những đại lượng gọi thơng số trạng thái lượng khí
Hoạt động 4: định nghĩa trình biến đổi trạng thái trình đẳng nhiệt Xét khối khí xác định, giả sử :
(4) Qúa trình lượng khí chuyển từ trạng thái sang trạng thái khác gọi trình biến đổi trạng thái,gọi tắt q trình
Q trình mà có thơng số trạng thái thay đổi cịn thơng số khơng đổi gọi đẳng q trình
Có đẳng q trình: Đẳng tích, đẳng nhiệt đẳng áp
Qúa trình đẳng nhiệt q trình biến đổi trạng thái nhiệt độ giữ nguyên không đổi
Trạng thái 1: V1, P1, T Trạng thái 2: V2, P2, T
Ở trạng thái (P2, V2, T2)
Quá trình chất khí chuyển từ trạng thái sang trạng thái gọi trình biến dổi trạng thái, hay cịn gọi tắt q trình
u cầu học sinh nêu định nghĩa trình biến đổi trạng thái lượng khí
Hầu hết q trình , thơng số trạng thái thay đổi nhiên có số trường hợp có thơng số thay đổi, cịn thơng số khơng đổi.Q trình gọi đẳng trình
Yêu cầu học sinh nhắc lại đẳng trình?
Vậy có đẳng trình? Đó đẳng q trình nào?
Yêu cầu học sinh Nêu định nghĩa trình đẳng nhiệt?
Viết thông số trạng thái ứng với trạng thái lượng khí trình đẳng nhiệt?
Hoạt động 5: Tìm mối liên hệ P, V trình đẳng nhiệt
(5) Học sinh lên đọc giá trị P, V điền vào bảng kết thí nghiệm
P1.V1 P2.V2 P3.V3
Giới thiệu thí nghiệm
Giáo viên tiến hành thí nghiệm cho học sinh lên đọc giá trị P, V điền vào bảng kết thí nghiệm
Yêu cầu học sinh nhận xét thay đổi áp suất theo thể tích dựa vào kết thí nghiệm từ đưa dự đốn mối quan hệ áp suất thể tích
Nếu P tỉ lệ nghịch với V : P.V= const
Yêu cầu học sinh tính tích P.V điền vào bảng kết Sau rút kết luận (chú ý cho học sinh thí nghiệm khơng thể tránh khỏi sai số, với sai số nhỏ xét cách gần đúng)
Hoạt động 6: phát biểu nội dung viết biểu thức định luật Bơilơ – Mariốt
Trong q trình đẳng nhiệt lượng khí định, áp suất tỉ lệ nghịch với thể tích
Cũng tiến hành thí nghiệm tương tự với kết xác Hai nhà vật lí Bơilơ – Mariốt đưa định luật mang tên ơng Đó định luật Bôilơ – Mariốt
Yêu cầu học sinh phát biểu nội dung định luật bôilơ – mariốt
Trong q trình đẳng nhiệt lượng khí định, áp suất tỉ lệ nghịch với thể tích
P.V = số
Nếu gọi Là áp suất thể tích khối khí trạng thái 1là P1, V1;ở
trạng thái P2, V2 định luật
Bơilơ – Mariốt cịn viết dạng: P1.V1=P2.V2
Hoạt động 7: vận dụng định luật Bơilơ – Mariốt Khi thể tích tăng mật độ phân tử
chất khí giảm, làm cho số va chạm
(6)của phân tử khí lên đơn vị diện tích thành bình giảm, áp lực tác dụng lên đơn vị diện tích thành bình giảm làm cho áp suất lên thành bình giảm
Khi bóp bóng bay thể tích khối khí bên bóng bay giảm, nhiệt độ khối không đổi nên theo định luật Bôilơ – Mariốt áp suất khối khí tăng làm cho bóng bay căng Nếu ta bóp mạnh làm cho thể tích khối khí giảm mạnh áp suất khối khí tăng mạnh, áp lực khối khí tác dụng lên qua bóng bay lớn Nếu áp lực lớn giới hạn đàn hồi bóng bay bóng bay bị nổ
để giải thích định luật Bơilơ – Mariốt mặt định tính
Yêu cầu học sinh giải thích tượng bóng bay căng bị bóp, bóp mạnh thí bóng bay co thể bị nổ
Hoạt động 8: vẽ đường đẳng nhiệt
Trong hệ tọa độ (P, V) Nó đường
hypebol
Hãy dùng số liệu bảng thí
nghiệm vẽ Đường biểu diễn biến thiên áp suất P theo thể tích V hệ tọa độ (P, V)
Hướng dẫn học sinh vẽ
Đường biểu diễn biến thiên áp
suất theo thể tích nhiệt độ khơng đổi gọi đường đẳng nhiệt
Yêu cầu học sinh nhận xét hình
dạng đường đẳng nhiệt Trong hệ tọa độ (P, V)
ứng với nhiệt độ khác
cùng lượng khí có đường đẳng nhiệt khác
Yêu cầu học sinh giải thích
ứng với nhiệt độ T2 > T1 đường
đẳng nhiệt T2 lại nằm phía đường
P
V T2 T
2 > T1
(7)đẳng nhiệt T1
Hoạt động 9: nhận xét học giao nhiệm vụ
Làm tập sách giáo khoa Đọc trước q trình đẳng tích
định luật sắc lơ