SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM phân loại và phương pháp giải bài tập nhiệt vật lý 10 về chất khí

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HĨA
PHỊNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TP. THANH HOÁ

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

PHÂN LOẠI & PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP NHIỆT VẬT
LÝ 10 VỀ CHẤT KHÍ

Người thực hiện:
Chức vụ:
Đơn vị cơng tác:
SKKN thuộc lĩnh vực:

THANH HÓA NĂM 2022


Phân loại & Phương pháp giải Bài tập Nhiệt Vật Lý 10 về chất khí

MỤC LỤC

SƠ LƢỢC LÍ LỊCH KHOA HỌC


I. THÔNG TIN CHUNG VỀ CÁ NHÂN
1. Họ và tên: Nguyễn Đức Hào
2. Sinh ngày 06 tháng 05 năm 1962
3. Nam, nữ: Nam
4. Địa chỉ: Ấp Sơn Hà – Xã Vĩnh Thanh – Nhơn Trạch - Đồng Nai
5. Điện thoại: 061 3519314
6. Fax:

E-mail:

7. Chức vụ: Tổ trƣởng Lý
8. Đơn vị cơng tác: Trƣờng THPT Nguyễn Bỉnh Khiêm
II. TRÌNH ĐỘ ĐÀO TẠO
-

Học vị cao nhất: Đại Học

-

Năm nhận bằng: 1987

-

Chuyên ngành đào tạo: Cử nhân Vật lý

III. KINH NGHIỆM KHOA HỌC:
-

Lĩnh vực chun mơn có kinh nghiệm:

-

Số năm cơng tác: 27 năm.

-

Các sáng kiến kinh nghiệm đã có trong 5 năm gần đây:
• Phƣơng pháp bồi dƣỡng học sinh yếu mơn Vật lý lớp 10

• Phƣơng pháp giải Bài tập Vật lý 10 về chuyển động cơ

Gv. Nguyễn Đức Hào

Trang 2


Phân loại & Phương pháp giải Bài tập Nhiệt Vật Lý 10 về chất khí

Mục lục
Trang
A. MỞ ĐẦU......................................................................................................................3
B. NỘI DUNG...................................................................................................................5
PHẦN I: TÓM TẮT LÝ THUYẾT CƠ BẢN NHIỆT HỌC VỀ CHẤT
I. Những cơ sở của thuyết động học phân tử.....................................................................5
II.
Những định luật thực nghiệm và phƣơng trình trạng thái khí lí
tƣởng.........................6
III. Nguyên lí thứ nhất nhiệt động lực
học........................................................................6
PHẦN II: PHÂN LOẠI
CHƢƠNG I: PHÂN LOẠI BÀI TẬP VẬT LÝ................................................................9
CHƢƠNG II: PHƢƠNG PHÁP CHUNG CHO VIỆC GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ............9
PHẦN III: PHƢƠNG PHÁP GIẢI CÁC DẠNG BÀI TẬP CỤ THỂ
CHƢƠNG I: BÀI TẬP ĐỊNH TÍNH..............................................................................11
A. Phƣơng pháp...............................................................................................................11
B. Các bài tập cụ thể........................................................................................................12
CHƢƠNG II: BÀI TẬP ĐỊNH LƢỢNG........................................................................16
A. Phƣơng pháp...............................................................................................................16
B. Các bài tập cụ thể........................................................................................................16

CHƢƠNG III: BÀI TẬP ĐỒ THỊ..................................................................................27
PHẦN II:
KẾT LUẬN.....................................................................................................................31
TÀI LIỆU THAM KHẢO……………………………………………………………...32
PHIẾU NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ……………………………………………………...33

Gv. Nguyễn Đức Hào

Trang 3


Phân loại & Phương pháp giải Bài tập Nhiệt Vật Lý 10 về chất khí

A – MỞ ĐẦU
1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI:
Việc học tập môn vật lý muốn đạt kết quả tốt thì trong quá trình nhận thức cần
phải biết đối chiếu những khái niệm, định luật, mơ hình vật lý – những sản phẩm do trí
tuệ con ngƣời sáng tạo – với thực tiễn khách quan để nắm vững đƣợc bản chất của
chúng; biết chúng đƣợc sử dụng để phản ánh, miêu tả, biểu đạt đặc tính gì, quan hệ nào
của hiện thực khách quan cũng nhƣ giới hạn phản ánh đến đâu.
Đối với học sinh trung học phổ thông, bài tập vật lý là một phƣơng tiện quan
trọng giúp học sinh rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo vận dụng lý thuyết đã học vào thực tiễn.
Việc giải bài tập vật lý giúp các em ôn tập, cũng cố, đào sâu, mở rộng kiến thức, rèn
luyện thói quen vận dụng kiến thức khái quát để giải quyết các vấn đề của thực tiễn.
Ngồi ra, nó cịn giúp các em làm việc độc lập, sáng tạo, phát triển khả năng tƣ duy
cũng nhƣ giúp các em tự kiểm tra mức độ nắm kiến thức của bản thân.
Bài tập vật lý giúp cho học sinh hiểu sâu sắc hơn những quy luật vật lý, những hịên
tƣợng vật lý, biết phân tích chúng và ứng dụng chúng vào những vấn đề thực tiễn.
Trong nhiều trƣờng hợp, dù giáo viên có cố gắng trình bày tài liệu mạch lạc, hợp lơgic,
phát biểu định nghĩa, định luật chính xác, làm thí nghiệm đúng phƣơng pháp và có kết

quả thì đó mới là điều kiện cần chƣa phải là đủ để học sinh hiểu sâu sắc và nắm vững
kiến thức. Chỉ có thơng qua các bài tập ở hình thức này hay hình thức khác, tạo điều
kiện cho học sinh vận dụng linh hoạt những kiến thức để tự lực giải quyết thành công
những tình huống cụ thể khác nhau thì những kiến thức đó mới trở nên sâu sắc, hồn
thiện và biến thành vốn riêng của học sinh.
Trong quá trình giải quyết các tình huống cụ thể do bài tập đề ra, học sinh phải vận
dụng những thao tác tƣ duy nhƣ so sánh, phân tích, tổng hợp, khái qt hố .v.v để tự
lực tìm hiểu vấn đề… Vì thế, bài tập vật lý cịn là phƣơng trình rất tốt để tƣ duy óc
tƣởng tƣợng tính độc lập trong việc suy luận, tính kiên trì trong việc khắc phục khó
khăn.
Bài tập vật lý là một hình thức củng cố ơn tập, hệ thống hoá kiến thức. Khi làm bài tập
học sinh phải nhớ lại những kiến thức vừa học, phải đào sâu khía cạnh nào đó của kiến
thức hoặc phải tổng hợp nhiều kiến thức trong một đề tài, một chƣơng, một phần của
chƣơng trình và do vậy đứng về mặt điều khiển hoạt động nhận thức mà nói, nó cịn là
phƣơng tiện kiểm tra kiến thức và kỹ năng của học sinh.
Trong phạm vi đề tài. Tôi chỉ khảo sát các bài tập về vật lý Nhiệt học về chất khí,
Nguyên lý của nhiệt động lực học ( chƣơng VI và chƣơng VIII SGK vật lý 10 nâng cao)
2. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU:

Gv. Nguyễn Đức Hào

Trang 4


Phân loại & Phương pháp giải Bài tập Nhiệt Vật Lý 10 về chất khí

Việc nghiên cứu đề tài này nhằm tìm cách để giải bài tập một cách dể hiểu, cơ
bản, từ thấp đến cao, giúp học sinh có kỹ năng giải quyết tốt các bài tập, hiểu đƣợc ý
nghĩa vật lý của từng bài đã giải, rèn luyện thói quen làm việc độc lập, sáng tạo, phát
triển khả năng tƣ duy,...giúp học sinh học tập môn Vật lý tốt hơn.

3. ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU:
Các bài tập vật lý phân tử và Nhiệt học về chất khí lớp 10, Cơ sở của nhiệt động
lực học (chƣơng VI và chƣơng VIII. SGK Vật Lý 10 nâng cao)
4. NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU:
Phân loại đƣợc các bài tập vật lý phân tử và nhiệt học (Chƣơng VI & VIII) trong
chƣơng trình Vật lý lớp 10 nâng cao.
Đề ra phƣơng pháp giải bài tập vật lý nói chung, phƣơng pháp giải các loại bài
tập vật lý theo phân loại, phƣơng pháp giải từng dạng bài tập cụ thể của Vật lý phân tử
và nhiệt học (các bài tập cơ bản, phổ biến mà học sinh lớp 10 thƣờng gặp ).
5. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU:
Sử dụng kết hợp nhiều phƣơng pháp: so sánh, đối chiếu, phân tích, tổng hợp...
6. ĐĨNG GĨP CỦA ĐỀ TÀI:
Đề tài có thể hỗ trợ cho việc học tập và giảng dạy môn vật lý lớp 10 nâng cao, làm
tài liệu tham khảo cho học sinh và đồng nghiệp.
Qua quá trình nghiên cứu đề tài giúp cho bản thân tơi nâng cao nhận thức về phân
loại và giải các bài tập vật lý phân tử và nhiệt học. Đề tài:
“ Phân loại và phƣơng pháp giải các bài tập Nhiệt Vật lý 10 về chất khí ” trong
chƣơng VI và chƣơng VIII có nội dung gồm ba phần:
 Tóm tắt lý thuyết về vật lý phân tử và nhiệt học.
 Phân loại các dạng bài tập trong chƣơng VI và VIII Vật lý lớp 10 nâng cao
 Trình bày phƣơng pháp chung để giải bài tập Vật Lý và phƣơng pháp cụ thể
cho từng dạng bài tập.
Nội dung đƣợc trình bày chi tiết bao gồm: lý thuyết cơ bản; phƣơng pháp giải;
bài tập mẫu, bài tập cơ bản, áp dụng; bài tập tổng hợp, viết cho các loại: bài tập định
tính, bài tập định lƣợng và bài tập đồ thị.
Đề tài đƣợc viết với mục đích phục vụ cho việc giảng dạy và học tập môn vật lý
của giáo viên và học sinh trung học. Hy vọng sẽ góp phần giúp học sinh ôn tập, nắm
vững kiến thức cơ bản; rèn luyện kỹ năng giải bài tập; rèn luyện kỹ năng , kỹ xảo vận
dụng lý thuyết vào thực tiễn; phát triển khả năng tƣ duy…
Gv. Nguyễn Đức Hào

Trang 5


Phân loại & Phương pháp giải Bài tập Nhiệt Vật Lý 10 về chất khí

Tuy nhiên, trong q trình thực hiện vẫn cịn nhiều thiếu sót và rất mong các bạn
đồng nghiệp đóng góp giúp hồn chỉnh đề tài này.

B- NỘI DUNG
PHẦN I:

TÓM TẮT LÝ THUYẾT CƠ BẢN VỀ VẬT LÝ PHÂN TỬ VÀ NHIỆT HỌC
Chương I

NHỮNG CƠ SỞ CỦA THUYẾT ĐỘNG HỌC PHÂN TỬ:
I. Thuyết động học phân tử:
1. Nội dung:
a.
Các chất có cấu tạo gián đoạn và gồm một số rất lớn các phân tử.
Các phân tử
lại đƣợc cấu tạo từ các nguyên tử.
b.
Các phân tử chuyển động hỗn loạn không ngừng. Cƣờng độ chuyển
động biểu
hiện nhiệt độ của hệ.
c.
Kích thƣớc phân tử rất nhỏ ( khoảng 10 -10cm) so với khoảng cách
giữa chúng. Số phân tử trong một thể tích nhất định là rất lớn. Trong nhiều
trƣờng hợp có thể bỏ qua kích thƣớc của các phân tử và coi mỗi phân tử nhƣ

một chất điểm.
d.
Các phân tử không tƣơng tác với nhau trừ lúc va chạm. Sự va chạm
giữa các phân tử và giữa phân tử với thành bình tuân theo những định luật về va
chạm đàn hồi của cơ học Newton. Các giả thuyết a, b đúng với mọi chất khí cịn
các giả thuyết c, d chỉ đúng với chất khí lý tƣởng.
e.
Áp suất:
Định nghĩa: Lực của các phân tử
chất khí tác dụng lên một đơn vị diện tích trên
thành bình chính là áp suất của P 

F

S

chất khí.

2. Đơn vị của áp suất:
Trong hệ SI, đơn vị áp suất là Newton/met vuông, ký hiệu là N/m 2 hay Pascal, ký hiệu là
Pa: 1N/m2 = 1Pa
Ngồi ra, áp suất cịn đo bằng: Atmơtphe kỹ thuật, ký hiệu là at:
1at = 0,981.105N/m2 = 736 mmHg
và Atmôtphe vật lý, ký hiệu là atm:
1atm = 1,013.105N/m2 = 760 mmHg = 1,033 at
II. Các định luật thực nghiệm và phƣơng trình trạng thái của khí lý tƣởng:
Gv. Nguyễn Đức Hào

Trang 6

Phân loại & Phương pháp giải Bài tập Nhiệt Vật Lý 10 về chất khí

1. Mẫu khí lý tƣởng có các đặc điểm sau:
- Khí lý tƣởng gồm một số rất lớn các phân tử có kích thƣớc rất nhỏ so với khoảng cách
trung bình giữa chúng; các phân tử chuyển động nhiệt hỗn loạn không ngừng.
- Lực tƣơng tác của các phân tử là không đáng kể trừ lúc va chạm.
- Sự va chạm giữa các phân tử và giữa phân tử với thành bình là va chạm hồn tồn đàn
hồi.
2. Thơng số trạng thái và phƣơng trình trạng thái:
- Mỗi tính chất vật lý của hệ đƣợc đặc trƣng bởi một đại lƣợng vật lý đƣợc gọi là thông
số trạng thái của hệ nhƣ: áp suất P, nhiệt độ T, thể tích V.
- Phƣơng trình nêu lên mối liên hệ giữa các thông số P,V,T của một khối lƣợng khí xác
định đƣợc gọi là phƣơng trình trạng thái; dạng tổng quát: P = f(V,T)
3. Định luật Boyle – Mariotte (Quá trình đẳng nhiệt) :
a. Định luật:
Với một khối lƣợng khí xác định, ở nhiệt độ khơng đổi (T=const), tích số giữa thể tích
và áp suất là một hằng số.
PV = hằng số  P 

P

1
V

b. Hệ thức:
P1V1 = P2V2
c. Đƣờng đẳng nhiệt:
Trong hệ tọa độ OPV, các đƣờng đẳng nhiệt là các đƣờng
hyperbol biểu diễn mối liên hệ giữa P và V. Tập hợp các

đƣờng đẳng nhiệt đƣợc gọi là họ các đƣờng đẳng nhiệt.

T1
T2
0
V

4. Định luật Charles ( Q trình đẳng tích ) :
a. Định luật:
Trong q trình đẳng
tích một lƣợng khí nhất định, áp suất tỉ lệ thuận
P
với nhiệt độ tuyệt
= hằng
đối.
PV
số
b. Hệ thức:

T

P1 P
T1  2
T2

P
V1
V1< V2

Định luật Charles viết

theo nhiệt giai Celcius:
Pt = P0(1+ t) Trong đó:
Pt : Áp suất ở t0C ; P0 : Áp suất ở 00C 0

Gv. Nguyễn Đức Hào

V2

Trang 7


Phân loại & Phương pháp giải Bài tập Nhiệt Vật Lý 10 về chất khí

 = : hằng số nhiệt biến đổi áp suất đẳng tích của khí. V c. Đƣờng đẳng tích:
Đƣờng biểu diễn sự biến thiên của áp suất theo nhiệt độ khi thể tích khơng đổi gọi là
đƣờng đẳng tích
5. Định luật Gay – Lussac ( Quá trình đẳng áp):
a. Định luật:
Trong quá trình đẳng áp của
một lƣợng khí V
nhất định,

V

thể

tích tỉ lệ thuận



hằng số

T

với nhiệt độ tuyệt đối.

P1
P1 < P 2

 V T

P2

V1 V2

T1 T2

0

b. Hệ thức:

Định luật Gay – Lussac viết theo nhiệt giai Celcius:
Vt = V0(1+ t)
trong đó:
Vt : Thể tích khí ở t0C ; V0 : Thể tích khí ở 00C

T

=
: hằng số nhiệt giãn đẳng áp của chất khí.

c. Đƣờng đẳng áp: Đƣờng biểu diễn sự biến thiên của thể tích theo nhiệt độ
khi áp suất không đổi gọi là đƣờng đẳng áp. 6. Định luật Dalton:
a. Định luật: Áp suất của hỗn hợp khí bằng tổng các áp suất riêng phần
của các khí thành phần tạo nên hỗn hợp.
b. Hệ thức:
P = P1 + P2 +…..+ Pn 7. Phƣơng trình trạng thái
khí lý tƣởng:
Từ hai định luật Boyle – Mariotte và Charles ta xác định đƣợc phƣơng trình trạng
thái khí lý tƣởng:
PV PV
 22 
T1
T2

PV

 Hằng số
T
P.V =
8. Phƣơng trình Claypeyron – Mendeleev:
11

m
3

Trong đó R= 8,31.10 (J/kgmol.k): Hằng số khí lí

Gv. Nguyễn Đức Hào

RT



tƣởng

Trang 8


Phân loại & Phương pháp giải Bài tập Nhiệt Vật Lý 10 về chất khí
m

m : khối lƣợng chất khí;  : khối lƣợng 1 mol khí;

: số mol khí



9. Nhiệt lƣợng: Phần năng lƣợng mà vật nhận đƣợc hay mất đi trong quá trình truyền
nhiệt đƣợc gọi là nhiệt lƣợng
Q = mc(t2  t1)=mct
+ m: khối lƣợng của vật (kg); c: nhiệt dung riêng của chất cấu tạo nên vật(J/kg.K);
+ t = t2  t1: độ biến thiên nhiệt độ (0C)
+ Q > 0: nhiệt lƣợng thu vào; Q < 0: nhiệt lƣợng tỏa
ra Phƣơng trình cân bằng nhiệt : Q1 + Q2 = 0 10.
Nội năng:
Nội năng là một dạng năng lƣợng bên trong của một hệ, nó chỉ phụ thuộc vào
trạng thái của hệ. Nội năng bao gồm tổng động năng chuyển động nhiệt của các phân tử
cấu tạo nên hệ và thế năng tƣơng tác giữa các phân tử đó.
Nội năng phụ thuộc vào nhiệt độ và thể tích: Khi nhiệt độ thay đổii thì động năng
của các phân tử thay đổi dẫn đến nội năng của hệ thay đổi; khi thể tích thay đổi thì

khoảng cách giữa các phân tử thay đổi làm cho thế năng tƣơng tác giữa chúng thay đổi
nên sẽ làm cho nội năng của hệ thay đổi.
Có hai cách làm biến đổi nội năng là thực hiện công và truyền nhiệt.
III.Nguyên lý thứ nhất của nhiệt động lực học:
Nguyên lý thứ nhất của nhiệt động lực học là sự vận dụng định luật bảo tồn và
chuyển hóa năng lƣợng vào các hiện tƣợng nhiệt. 1. Định luật bảo toàn và chuyển hóa
năng lƣợng:
Trong một hệ kín có sự chuyển hố năng lƣợng từ dạng này sang dạng khác nhƣng
năng lƣợng tổng cộng đƣợc bảo toàn.
2. Nguyên lý thứ nhất của nhiệt động lƣc học:
Nhiệt lƣợng truyền cho hệ làm biến thiên nội năng của hệ và biến thành công mà hệ
thực hiện lên các hệ khác.
+ Biểu thức: Q = U + A +
Trong đó:
Q > 0 : Vật nhận nhiệt từ vật khác; Q < 0 : Vật truyền nhiệt cho các vật khác
A > 0 : Vật nhận công ; A < 0 : Vật sinh công ( thực hiện công)
U = U2 – U1 : Độ biến thiên nội năng của vật (J).
U > 0 : Nội năng của vật tăng;
U < 0 : Nội năng của vật giảm
3. Áp dụng nguyên lý thứ nhất của nhiệt động lực học cho khí lý tƣởng:
a. Nội năng và cơng của khí lý tƣởng:
Do bỏ qua tƣơng tác giữa các phân tử khí lý tƣởng (trừ lúc va chạm) nên nội năng
của khí lý tƣởng chỉ bao gồm tổng động năng chuyển động nhiệt của các phân tử và chỉ
phụ thuộc vào nhiệt độ của khí.
+ Biểu thức tính cơng của khí lý tƣởng khi giãn nở:
Gv. Nguyễn Đức Hào

Trang 9

Phân loại & Phương pháp giải Bài tập Nhiệt Vật Lý 10 về chất khí

A = p (V2 – V1) = P V (với P = Const)
+ Nếu: V > 0, khí sinh cơng; V < 0, khí nhận cơng.
b. Áp dụng nguyên lý thứ nhất cho các quá trình của khí lý tƣởng:
- Q trình đẳng tích: Trong q trình này, nhiệt lƣợng mà khí nhận đƣợc chỉ dùng làm
tăng nội năng của khí: Q = U
- Q trình đẳng áp: Một phần nhiệt lƣợng mà khí nhận vào đƣợc dùng làm tăng nội năng
của khí, phần cịn lại biến thành cơng mà khí thực hiện: Q =U + A
- Q trình đẳng nhiệt: Tồn bộ nhiệt lƣợng mà khí nhận đƣợc chuyển hết thành cơng mà
khí sinh ra: Q = A IV. Chu Trình: Chu trình là một q trình mà trạng thái cuối của nó
trùng với trạng thái đầu. Nhiệt lƣợng mà hệ nhận đƣợc trừ đi nhiệt lƣợng tỏa ra trong cả
chu trình chuyển hết thành cơng của chu trình đó.
+ Biểu thức: Q = A
+ Trong đó: A = A1 – A2 > 0: Cơng trong tồn bộ chu trình.
+ Q = Q1 – Q2 : Tổng đại số nhận đƣợc trong chu trình (Q 1 là nhiệt lƣợng nhân
vào, Q2 là nhiệt lƣợng tỏa ra).
V. Quá trình đoạn nhiệt:
Trong quá trình đoạn nhiệt hệ đƣợc cách nhiệt tốt nên khơng có sự trao đổi nhiệt
giữa hệ và môi trƣờng xung quanh, nghĩa là: Nếu cơng thực hiện bởi hệ (A > 0) thì phải
có sự giảm nội năng của hệ; ngƣợc lại, nếu công thực hiện trên hệ (A < 0) thì phải có sự
tăng nội năng của hệ.
Biểu thức: A = - U VI.
Động Cơ Nhiệt:
Động cơ nhiệt là thiết bị biến nội năng của nhiên liệu thành cơ năng.
1.Nguyên tắc hoạt động của động cơ nhiệt:
Động cơ nhiệt hoạt động đƣợc là nhờ lập đi lập lại các chu trình giãn và nén khí.
2. Cấu tạo của động cơ nhiệt: Gồm
3 phần chính.
a) Nguồn nóng cung cấp nhiệt lƣợng cho tác nhân để tác nhân có nhiệt độ cao.

b) Bộ phận phát động trong đó tác nhân giãn nở sinh cơng.
c) Nguồn lạnh nhận nhiệt lƣợng của tác nhân để tác nhân giảm nhiệt độ.
3. Hiệu suất của động cơ nhiệt:
Ngu ồn Nóng
a) Hiệu suất thực tế:
Q1
HQ1Q2
Q1

A<

1

Q1

b) Hiệu suất lý tƣởng: H = T1T21T2 < 1 A = Q1 – Q2
T1

Gv. Nguyễn Đức Hào

T1

Tác nhân
phát động
Q2
Ngu ồn L ạnh

Trang 10

Phân loại & Phương pháp giải Bài tập Nhiệt Vật Lý 10 về chất khí

PHẦN II

PHÂN LOẠI VÀ PHƢƠNG PHÁP CHUNG ĐỂ GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ
Chƣơng I

PHÂN LOẠI BÀI TẬP VẬT LÝ
Có nhiều cách phân loại bài tập vật lý, ở đây ta phân loại bài tập vật lý theo
phƣơng tiện giải và mức độ khó khăn của bài tập đối với học sinh.
I. Dựa vào phƣơng tiện giải có thể chia bài tập vật lý thành các dạng:
1. Bài tập định tính:
Bài tập định tính là những bài tập mà khi giải chỉ cần làm những phép tính đơn giản,
có thể tính nhẩm, u cầu giải thích hoặc dự đoán một hiện tƣợng xảy ra trong những
điều kiện xác định.
Bài tập định tính giúp hiểu rõ bản chất của các hiện tƣợng vật lý và những quy luật
của chúng, áp dụng đƣợc tri thức lý thuyết vào thực tiễn.
2. Bài tập định lƣợng:
Bài tập định lƣợng là những bài tập mà khi giải phải thực hiện một loạt các phép
tính và kết quả thu đƣợc một đáp số định lƣợng, tìm đƣợc giá trị của một số đại lƣợng
vật lý.
3. Bài tập thí nghiệm: (khơng nghiên cứu)
Bài tâp thí nghiệm là những bài tập địi hỏi phải làm thí nghiệm để kiểm chứng lời
giải lý thuyết hay tìm những số liệu cần thiết cho việc giải bài tập.
4. Bài tập đồ thị:
Bài tập đồ thị là những bài tập mà trong đó các số liệu đƣợc sử dụng làm dữ kiện để
giải phải tìm trong các đồ thị cho trƣớc hoặc ngƣợc lại, yêu cầu phải biểu diễn quá trình
diễn biến của hiện tƣợng nêu trong bài tập bằng đồ thị.
II. Dựa vào mức độ khó khăn của bài tập đối với học sinh có thể chia bài tập vật lý
thành các dạng:

1. Bài tập cơ bản, áp dụng:
Là những bài tập cơ bản, đơn giản đề cập đến một hiện tƣợng, một định luật vật lý
hay sử dụng vài phép tính đơn giản giúp học sinh cũng cố kiến thức vừa học, hiểu ý
nghĩa các định luật và nắm vững các công thức, các đơn vị vật lý để giải các bài tập phức
tạp hơn.
2. Bài tập tổng hợp và nâng cao:

Gv. Nguyễn Đức Hào

Trang 11


Phân loại & Phương pháp giải Bài tập Nhiệt Vật Lý 10 về chất khí

Là những bài tập khi giải cần phải vận dụng nhiều kiến thức, định luật, sử dụng kết
hợp nhiều cơng thức. Loại bài tập này có tác dụng giúp cho học sinh đào sâu, mở rộng
kiến thức, thấy đƣợc mối liên hệ giữa các phần của chƣơng trình vật lý và biết phân
tích những hiện tƣợng phức tạp trong thực tế thành những phần đơn giản theo một định
luật vật lý xác định. Loại bài tập này cũng nhằm mục đích giúp học sinh hiểu rỏ nội
dung vật lý của các định luật, quy tắc biểu hiện dƣới dạng công thức.

Chƣơng II : PHƢƠNG PHÁP CHUNG CHO VIỆC GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ
Dàn bài chung cho việc giải bài tập vật lý gồm các bƣớc chính sau:
I. Tìm hiểu đề bài:
Đọc kỉ đề bài, xác định ý nghĩa vật lý của các thuật ngữ, phân biệt những dữ kiện
đã cho và những ẩn số cần tìm.
Tóm tắt đề bài hay vẽ hình diễn đạt các điều kiện của đề bài.
II. Phân tích hiện tƣợng:
Tìm xem các dữ kiện đã cho có liên quan đến những khái niệm,hiện tƣợng, quy
tắc, định luật vật lý nào.

Hình dung các hiện tƣợng diễn ra nhƣ thế nào và bị chi phối bởi những định luật
nào nhằm hiểu rỏ dƣợc bản chất của hiện tƣợng để có cơ sở áp dụng các cơng thức
chính xác, tránh mị mẫm và áp dụng máy móc các cơng thức.
III. Xây dựng lập luận:
Xây dựng lập luận là tìm mối quan hệ giữa ẩn số và dữ kiện đã cho. Đây là bƣớc
quan trọng của quá trình giải bài tập.
Cần phải vận dụng những định luật, quy tắc, công thức vật lý để thiết lập mối quan
hệ nêu trên. Có thể đi theo hai hƣớng để đƣa đến kết quả cuối cùng:
- Xuất phát từ ẩn số, đi tìm mối quan hệ giữa một ẩn số với một đại lƣợng nào đó bằng
một định luật, một cơng thức có chứa ẩn số, tiếp tục phát triển lập luận hay biến đổi
cơng thức đó theo các dữ kiện đã cho để dẫn đến công thức cuối cùng chỉ chứa mối
quan hệ giữa ẩn số với các dữ kiện đã cho.
- Xuất phát từ những dữ kiện của đề bài, xây dựng lập luận hoặc biến đổi các công thức
diễn đạt mối quan hệ giữa điều kiện đã cho với các đại lƣợng khác để đi đến công thức
cuối cùng chỉ chứa ẩn số và các dữ kiện đã cho.
IV. Biện luận:
Phân tích kết quả cuối cùng để loại bỏ những kết quả không phù hợp với điều kiện
của đề bài và không phù hợp với thực tế.

Gv. Nguyễn Đức Hào

Trang 12


Phân loại & Phương pháp giải Bài tập Nhiệt Vật Lý 10 về chất khí

Kiểm tra xem đã giải quyết hết các yêu cầu của bài toán chƣa; kiểm tra kết quả
tính tốn, đơn vị hoặc có thể giải lại bài tốn bằng cách khác xem có cùng kết quả
khơng.

PHẦN III

PHƢƠNG PHÁP GIẢI CÁC DẠNG BÀI TẬP CỤ THỂ
Chƣơng I

BÀI TẬP ĐỊNH TÍNH
A. PHƢƠNG PHÁP
Để giải bài tập vật lý định tính trƣớc hết cần hiểu rõ bản chất của các khái niệm,
các định luật vật lý; nhận biết đƣợc biểu hiện của chúng trong các trƣờng hợp cụ thể.
Dựa trên cơ sở các định luật vật lý để xây dựng những suy luận logic từng bƣớc một và
đi đến kết luận cuối cùng.
Bài tập định tính thƣờng có hai dạng: giải thích hiện tƣợng và dự đốn hiện tƣợng
sẽ xảy ra.
1. Tìm hiểu đề bài:
Thực hiện giống ở dàn bài chung, cần lƣu ý chuyển các ngôn ngữ thông thƣờng
dùng miêu tả hiện tƣợng sang ngôn ngữ vật lý.
2. Phân tích hiện tƣợng:
Sau khi đã chuyển các ngơn ngữ thơng thƣờng sang ngơn ngữ vật lý, ta tìm hiểu
xem các dữ kiện của đề bài đề cập đến hiện tƣợng vật lý nào, hình dung tồn bộ diễn
biến của hiện tƣợng. Tiếp theo cần tìm xem các giai đoạn diễn biến của hiện tƣợng có
liên quan đến những khái niệm, những định luật vật lý nào để dựa vào đó xây dựng lập
luận.
3. Xây dựng lập luận:
Vận dụng các định luật, quy tắc vật lý (đã xác định ở khâu phân tích hiện tƣợng)
để thiết lập mối quan hệ giữa hiện tƣợng cần giải thích hay dự đốn với những dữ kiện
cụ thể đã cho .
- Đối với bài tập giải thích hiện tƣợng:
Dạng bài tập này đã cho biết hiện tƣợng và yêu cầu giải thích nguyên nhân diễn
ra hiện tƣợng ấy. Nguyên nhân chính là những đặc tính, những định luật vật lý. Do đó ta
cần:

+ Tìm xem đề bài đã đề cập đến những dấu hiệu có liên quan đến tính chất, định
luật vật lý nào. Phát biểu đầy đủ tính chất, định luật đó.
Gv. Nguyễn Đức Hào

Trang 13


Phân loại & Phương pháp giải Bài tập Nhiệt Vật Lý 10 về chất khí

+ Thiết lập mối quan hệ giữa định luật với hiện tƣợng đã cho (nghĩa là giải thích
đƣợc nguyên nhân của hiện tƣợng). - Đối với bài tập dự đoán hiện tƣợng:
Dạng bài tập này yêu cầu phải dựa vào những điều kiện cụ thể đã cho ở đề, tìm
những định luật chi phối hiện tƣợng và dự đoán đƣợc hiện tƣợng sẽ diễn ra cũng nhƣ
q trình diễn ra hiện tƣợng đó.
4. Biện luận:
Phân tích xem hiên tƣợng đƣợc giải thích (hay dự đốn) nhƣ thế đã phù hợp với
các yêu cầu và các dữ kiện của đề bài cũng nhƣ đã phù hợp với thực tế hay chƣa. Kiểm
tra lại tồn bộ q trình giải bài tập và nêu kết quả cuối cùng.
B. CÁC BÀI TẬP CỤ THỂ VỀ CHẤT KHÍ I.
Thuyết động học phân tử về chất khí:
Bài tập mẫu
Bài 1. Dùng thuyết động học phân tử giải thích định luật Boyle – Mariotte (B –M)
Hướng dẫn
Đề bài yêu cầu giải thích định luật B - M một cách định tính dựa trên cơ sở của
thuyết động học phân tử. Vì định luật B - M đƣợc thành lập trên cơ sở tính tốn định
lƣợng theo thuyết động học phân tử của khí lý tƣởng nên yêu cầu trƣớc tiên là phải
phát biểu lại định luật B - M và nắm đƣợc nội dung của thuyết động học phân tử về khí
lý tƣởng.
Hướng dẫn
Nguyên nhân gây ra áp suất chất khí là do sự va chạm của các phân tử khí lên

thành bình. Độ lớn áp suất phụ thuộc vào số va chạm và cƣờng độ va chạm.
Theo thuyết động học phân tử thì:
- Số va chạm phụ thuộc vào:
+ Mật độ phân tử khí n : Mật độ phân tử càng lớn thì số va chạm càng lớn và
ngƣợc lại.
+ Nhiệt độ chất khí: Nhiệt độ càng cao (hay thấp) thì các phân tử chuyển động
càng nhanh (hay chậm) dẫn đến số va chạm càng tăng (hay giảm).
- Cƣờng độ va chạm phụ thuộc vào nhiệt độ chất khí: Nhiệt độ càng cao, các phân tử
chuyển động càng nhanh nên va chạm càng mạnh và ngƣợc lại.
Khi nhiệt độ chất khí khơng đổi (trong trƣờng hợp định luật B-M) thì cƣờng độ
va chạm của các phân tử trên mỗi đơn vị diện tích trên thành bình khơng đổi.. Khi áp

Gv. Nguyễn Đức Hào

Trang 14


Phân loại & Phương pháp giải Bài tập Nhiệt Vật Lý 10 về chất khí

suất tăng tức là số va chạm của các phân tử lên mỗi đơn vị diện tích trên thành bình tăng.
Muốn vậy thì mật độ phân tử khí phải tăng.
Tacó: n =

N

V

; đối với một khối khí xác định, khối lƣợng m khơng đổi nên tổng số phân

tử N khơng đổi. Do đó, để mật độ phân tử khí n tăng thì thể tích V phải giảm.

Chứng tỏ, khi T = const thì PV = const; nghĩa là khi nhiệt độ chất khí khơng đổi,
nếu áp suất tăng thì thể tích giảm và ngƣợc lại.
Bài 2. Vì sao khi pha nƣớc chanh ngƣời ta thƣờng làm cho đƣờng tan trƣớc rồi mới cho
đá lạnh vào?
Hướng dẫn
Đây là dạng bài tập giải thích hiện tƣợng, đề bài đề cập đến đá lạnh và sự hòa tan
tức là có liên quan đến nhiệt độ và chuyển động nhiệt của phân tử. Do đó cần dựa vào
thuyết động học phân tử để giải thích.
Theo thuyết động học phân tử thì cƣờng độ chuyển động của các phân tử biểu
hiện nhiệt độ của hệ. Khi nhiệt độ càng cao thì các phân tử chuyển động càng nhanh và
ngƣợc lại.
Nhiệt độ trong ly nƣớc khi chƣa cho đá lạnh vào cao hơn nhiệt độ lúc có đá nên
các phân tử chuyển động nhiệt nhanh hơn, số va chạm giữa các phân tử tăng lên làm
đƣờng hòa tan nhanh hơn. Khi cho đá vào, nhiệt độ của ly nƣớc thấp hơn nên các phân
tử chuyển động nhiệt chậm hơn, số va chạm giữa các phân tử giảm làm q trình hịa
tan đƣờng diễn ra chậm hơn.
Bài 3. Vì sao khi chế tạo những chiếc phễu ngƣời ta thƣờng làm những cái gân nổi dọc
theo mặt ngồi của cuống phễu.
Hướng dẫn
Nếu khơng có gân nổi thì khi đặt vào cổ chai, cuống phễu sẽ áp sát vào cổ chai.
Khi chất lỏng đổ vào phễu liên tục sẽ trở thành một cái nút ngăn cách khơng khí trong
chai và khơng khí bên ngồi.
Ban đầu, áp suất khí trong chai và bên ngồi bằng nhau, khi chất lỏng đổ vào chai
sẽ chiếm chổ của khí trong chai làm thể tích khí trong chai giảm. Theo định luật B-M thì
thể tích và áp suất chất khí tỉ lệ nghịch với nhau. do đó khi thể tích khí trong chai giảm
thì áp suất khí trong chai sẽ tăng lên và lớn hơn áp suất khơng khí bên ngồi gây khó
khăn cho việc đổ chất lỏng vào chai.
Khi sử dụng phễu có gân thì cuống phễu sẽ khơng áp sát vào cổ chai nên áp suất
khơng khí trong chai ln cân bằng với áp suất khơng khí bên ngoài giúp việc đổ chất
lỏng vào chai dễ dàng hơn.

Gv. Nguyễn Đức Hào

Trang 15


Phân loại & Phương pháp giải Bài tập Nhiệt Vật Lý 10 về chất khí

Bài tâp cơ bản
1. Hãy dùng thuyết động học phân tử giải thích các định luật Gay - Lussac và Charles.
2. Vì sao khi than đang cháy lại phát ra tiếng nổ lách tách và có những tia lửa bắn ra?
3. Hai bình có thể tích giống nhau chứa khơng khí ở áp suất bình thƣờng và đƣợc đậy
kín bằng những cái nút. Khi nung khí trong hai bình đến cùng một nhiệt độ nào đó thì
áp suất ở hai bình có cịn bằng nhau khơng?
4. Khái niệm nhiệt độ có thể áp dụng cho chân không hay không? (xét khoảng không
gian giữa các hành tinh chẳng hạn).
Bài tâp tổnghợp, nâng cao
1. Khối lƣợng riêng của một lƣợng khí xác định sẽ thay đổi nhƣ thế nào nếu nó đƣợc
tăng áp suất trong q trình đẳng nhiệt?
2. Hai phịng có kích thƣớc bằng nhau, thơng với nhau bằng một cửa mở. Tuy nhiên,
nhiệt độ trung bình trong hai phịng có duy trì các giá trị khác nhau. Trong phịng nào
có nhiều khơng khí hơn, vì sao?
3. Bạn có thể dự đốn bằng cách nào đó rằng thành phần khí quyển thay đổi theo độ cao?
II. Sự va chạm của các phân tử và các hiện tƣợng truyền trong chất khí:
Bài tập mẫu Vì
sao phích nƣớc nóng có thể giữ nhiệt đƣợc ?
Đây là bài tập có liên quan đến hiện tƣợng truyền nhiệt. Nhƣ ta biết, sự trao đổi nhiệt
giữa các vật nói chung có nhiệt độ khác nhau có thể đƣợc thực hiện theo ba cách:
Bức xạ: Vật nóng phát ra các sóng điện từ, vật lạnh hấp thụ nó. Vì
vậy, vật nóng nguội đi và vật lạnh nóng lên.
Đối lƣu: Do chuyển động của những dịng khí (hay lỏng) có nhiệt độ

khác nhau.
Truyền nhiệt: Do các phân tử chuyển động nhiệt hỗn loạn và va
chạm với nhau mà động năng truyền từ vật có nhiệt độ cao đến vật có nhiệt độ
thấp. Ruột của phích nƣớc nóng có cấu tạo đặc biệt : do hai lớp thủy tinh mỏng
tạo nên, giữa hai lớp thủy tinh đã đƣợc rút hết khơng khí, mặt phía trong đƣợc
tráng một lớp thủy ngân mỏng, miệng ruột phích nhỏ hơn nhiều so với thân và
đƣợc đóng chặt bằng một nút mềm. Chính cấu tạo của phích làm cho phích có
thể giữ nhiệt đƣợc.
Sau khi đổ nƣớc sơi vào phích, đóng kín miệng phích bằng nút
mềm, khơng khí trong phích bị nóng lên. Khơng khí nóng bên trong khơng thể
thốt ra ngồi và khơng khí lạnh bên ngồi cũng khơng thể vào trong phích, sự
đối lƣu nhiệt hồn tồn bị cắt đứt.
Gv. Nguyễn Đức Hào

Trang 16


Phân loại & Phương pháp giải Bài tập Nhiệt Vật Lý 10 về chất khí

Khoảng giữa hai lớp thủy tinh là chân khơng, khơng có phân tử khí
nào, do khơng có sự chuyển động cũng nhƣ sự va chạm giữa các phân tử nên
khơng có sự truyền động năng từ phân tử có nhiệt độ cao đến phân tử có nhiệt
độ thấp hơn, tức là hiện tƣợng truyền nhiệt của chất khí trong khoảng này khơng
diễn ra . Con đƣờng truyền nhiệt cũng bị cắt đứt.
Mặt của ruột phích đƣợc tráng một lớp thủy ngân mỏng nên sự bức
xạ nhiệt bị phản xạ của lớp thủy ngân và bị chặn lại bên trong ruột phích. Nhƣ
vậy, con đƣờng bức xạ nhiệt cũng bị cắt đứt.
Do cả ba cách truyền nhiệt đều khơng đƣợc thực hiện nên nƣớc trong phích đƣợc
giữ nóng.
Cần lƣu ý, trong thực tế, hiệu quả cách nhiệt của phích chỉ đến một giới hạn nhất

định nào đó. Do đó, phích khơng thể giữ nƣớc nóng mãi đƣợc.
Bài tập cơ bản
1. Vì sao đèn kéo quân lại tự động quay đƣợc ?
2. Tại sao một giọt mực sau khi khuếch tán trong khơng khí sẽ khơng bao giờ tự động thu
lại đƣợc nữa ?
3. Hãy liệt kê các cách làm tăng hiệu quả số va chạm phân tử trong một đơn vị thời gian
của chất khí.
4. Giải thích định tính mối liên hệ giữa quãng đƣờng tự do trung bình của các phân tử
amơniac Và thời gian cần thiết để ngửi thấy mùi amơniac khi bình đƣợc mở trong
phịng.
5. Tại sao khói bốc lên mà khơng chìm xuống từ một ngọn nến? Giải thích bằng ngơn
ngữ sự va chạm phân tử.
III. Nội năng của khí lý tƣởng:
Bài tập mẫu
1. Khi đang đóng đinh vào gỗ, mũ đinh có nóng lên nhƣng rất ít. Khi đinh đƣợc đóng
chắc vào gỗ rồi (khơng tiến sâu thêm đƣợc nữa) thì chỉ cần đóng thêm vài nhát búa là
mũ đinh nóng lên rất nhiều. Vì sao?
Hƣớng dẫn
Đây là dạng bài tập giải thích hiện tƣợng. Đề bài đề cập đến việc
"đóng đinh", "nóng" tức là có liên quan đến cơng và năng lƣợng..Yêu cầu phải
nắm vững kiến thức về sự chuyển hóa năng lƣợng.
Khi đang đóng đinh tức là thực hiện một cơng. Cơng đó một phần
chuyển thành động năng cho đinh đi sâu vào gỗ, phần còn lại chuyển thành nội
năng của đinh và búa. Đến lúc đinh đã đƣợc đóng chặt vào gỗ (không tiến sâu
Gv. Nguyễn Đức Hào

Trang 17


Phân loại & Phương pháp giải Bài tập Nhiệt Vật Lý 10 về chất khí

thêm đƣợc) thì tồn bộ cơng thực hiện chuyển thành nội năng của đinh và búa
làm đinh nóng lên rất nhanh.
2. Đập búa vào một tấm kẽm và một tấm chì (trong cùng điều kiện đập) thì khi đập vào
tấm chì búa nảy lên ít hơn. Tấm kẽm hay tấm chì sẽ nóng lên nhiều hơn?
Hướng dẫn
- Đây là dạng bài tập dự đoán hiện tƣợng, đề bài đã nêu lên những điều kiện cụ thể có
liên quan đến sự biến đổi năng lƣợng, do đó nên vận dụng định luật bảo tồn và chuyển
hố năng lƣợng để giải quyết bài toán .
- Khi đập búa, động năng của búa chuyển hoá một phần thành nội năng làm cho vật nóng
lên, phần cịn lại làm cho búa nảy lên.
- Do điều kiện đập búa nhƣ nhau nên động năng của búa ở hai trƣờng hợp là nhƣ nhau.
Đối với tấm chì, búa nảy lên ít hơn nghĩa là phần năng lƣợng dùng vào việc làm búa
nảy lên ít hơn so với tấm kẽm; do đó mà phần năng lƣợng chuyển thành nội năng làm
nóng tấm chì sẽ lớn hơn. Vì vậy tấm chì sẽ nóng lên nhiều hơn tấm kẽm. Bài tập cơ
bản:
1. Lấy một đồng xu cọ xát lên mặt bàn ta thấy đồng xu bị nóng lên. Bỏ đồng xu vào một
cốc nƣớc ấm ta cũng thấy đồng xu nóng lên. Hãy giải thích vì sao?
Trong trƣờng hợp nào đồng xu nhận một nhiệt lƣợng?
2. Thả một quả bóng cao su xuống đất, bóng bị nảy lên. Nhƣng nếu bóng thủng một lỗ
thì nó khơng nảy lên đƣợc. Hãy giải thích vì sao?
3. Một quả bóng rơi từ độ cao h1 xuống đất và nảy lên độ cao h2 .
a. Vì sao thực tế h2 < h1 ?
b. Nguyên lý thứ nhất của nhiệt động lực học áp dụng cho trƣờng hợp này nhƣ
thế nào?
c. Độ biến thiên nội năng trong trƣờng hợp này có tác dụng gì?
4. Hiệu suất của một động cơ nhiệt lí tƣởng là bao nhiêu nếu nó đồng thời thực hiện công
A và truyền cho nguồn lạnh một nhiệt lƣợng Q ?
5. Trong trƣờng hợp nào thì một khối khí khi lạnh đi tỏa ra một nhiệt lƣợng nhỏ hơn
nhiệt lƣợng đã dùng để nung nóng nó. Trƣờng hợp này có mâu thuẫn với định luật

bảo tồn và chuyển hóa năng lƣợng khơng?

Gv. Nguyễn Đức Hào

Trang 18


Phân loại & Phương pháp giải Bài tập Nhiệt Vật Lý 10 về chất khí

Chương II

BÀI TẬP ĐỊNH LƢỢNG
A. PHƢƠNG PHÁP :
Muốn giải đƣợc một bài tập định lƣợng trƣớc hết cần phải biết đề bài đề cập đến
hiện tƣợng gì và tồn bộ q trình diễn ra hiện tƣợng ấy. Vì vậy, phần đầu của một bài
tốn định lƣợng gần nhƣ là một bài tập định tính.
Trong q trình giải quyết một bài tập định lƣợng, bƣớc tìm hiểu đề bài và bƣớc phân
tích hiện tƣợng đƣợc thực hiện giống nhƣ ở bài tập định tính.
Trong bƣớc xây dựng lập luận thì áp dụng các cơng thức và các cách biến đổi
toán học chặt chẽ, rõ ràng. Ở bƣớc này có thể sử dụng phƣơng pháp phân tích hay
phƣơng pháp tổng hợp (ở dàn bài chung đã đề cập đến), hay cũng có thể phối hợp sử
dụng cả hai phƣơng pháp trên.
Trong bƣớc biện luận, kiểm tra lại lời giải, các biểu thức và kết quả tính tốn, đơn
vị để đƣợc kết quả cuối cùng.
Khi giải bài tập định lƣợng cần lƣu ý một số điểm:
- Những bài tập có thể biểu diễn tình huống vật lý bằng hình vẽ thì nên vẽ hình để biếu
diễn.
- Chuyển tất cả các đơn vị đo về cùng một hệ thống đo lƣờng.
- Khi tính tốn bằng số thì cần chú ý đến độ chính xác của các đại lƣợng và ý nghĩa của
nó.

B. CÁC BÀI TẬP CỤ THỂ CÁC ĐỊNH LUẬT VỀ CHẤT KHÍ:
I. Thuyết động học phân tử và chất khí lý tƣởng:
1. Các bài tốn về q trình đẳng nhiệt- Định luật Boyle-Mariotte:
Phương pháp:
- Liệt kê các trạng thái của khối khí.
- Áp dụng định luật B-M: Khi T = const thì P1V1 = P2V2
Cần chú ý:
- Áp suất chất lỏng tại một điểm A có độ sâu h trong lòng chất lỏng là: PA = Po + Ph
Trong đó:
P0 : là áp suất khí quyển
Ph = gh : là áp suất gây bởi trọng lƣợng cột chất lỏng có chiều cao h.
 : là khối lƣợng riêng chất lỏng.
- Trong một khơng gian nhỏ, áp suất khí quyển có thể coi là khơng đổi, khơng phụ thuộc
vào độ cao.
Bài tập mẫu:
Bài 1. Khí đƣợc nén đẳng nhiệt từ thể tích 6 lít đến thể tích 4 lít, áp suất khí tăng thêm
0,75 atm. Tìm áp suất ban đầu của khí.
Gv. Nguyễn Đức Hào

Trang 19


Phân loại & Phương pháp giải Bài tập Nhiệt Vật Lý 10 về chất khí

Hướng dẫn Đề bài cho biết q trình nén khí là
q trình nén đẳng nhiệt nên có thể áp dụng định luật B-M.
- Liệt kê hai trạng thái của khối khí: + Trạng thái 1: V 1 = 6 lít P1 = ? + Trạng thái 2: V 2 =
4 lít
P2 = P1 + 0,75 atm
- Áp dụng định luật B - M cho hai trạng thái của khối khí:

 P1V1 = (P1 + 0,75).V2
 P1V1 = P1V2 + 0,75.V2

P1V1 = P2V2

0,75V

 P1 

2

V1 V2

- Thay số, ta có áp suất ban đầu của khí là:
= 1,5atm
Bài 2. Một bọt khí khi nổi từ đáy hồ lên mặt nƣớc thì thể tích tăng gấp rƣỡi. Giả sử
nhiệt độ ở đáy hồ và mặt hồ nhƣ nhau. Hãy tính độ sâu của hồ. Biết áp suất khí quyển là
P0 = 105 Pa, khối lƣợng riêng của nƣớc là  = 103 kg/m3, g = 10 m/s2.
P1 

Hướng dẫn
Đề bài cho nhiệt độ ở đáy và mặt hồ không đổi nên ta sẽ áp dụng định luật B - M cho hai
trạng thái của khối khí trong bọt khí.
- Liệt kê 2 trạng thái của khối khí:
+ Trạng thái 1:
- Khối khí có thể tích V1
- Áp suất P1 của khối khí là áp suất tại một điểm ở đáy hồ bao gồm áp suất khí quyển P 0
và áp suất Ph gây bởi trọng lƣợng của cột nƣớc có chiều cao h:
P1 = P0 + P2 = P0 + gh + Trạng thái 2:
- Khối khí có thể tích V2=1,5V1

- Áp suất P2 của khối khí lúc này bằng áp suất khí quyển vì bọt khí ở trên mặt nƣớc: P 2
= P0
- Áp dụng định luật B-M cho hai trạng thái của khối khí: P1V1 = P2V2
Hay
(P0 +gh)V1 = P0.1,5V1
Suy ra:

h=

0,5P0

g
0,5.105

Thay số, ta đƣợc độ sâu của hồ:

h=

3

=5m

10 .10
Gv. Nguyễn Đức Hào

Trang 20


Phân loại & Phương pháp giải Bài tập Nhiệt Vật Lý 10 về chất khí

Bài 3. Một ống dài tiết diện nhỏ có một đầu kín và một đầu hở bên trong có chứa thủy
ngân chiếm một đọan dài h = 12,5cm. Nếu dựng ống thẳng, đầu hở quay lên trên thì đáy
cột thủy ngân cách đáy ống một khoảng là l 1=5cm. Nếu đầu hở quay xuống dƣới thì
khoảng cách ấy là l2=7cm. Trong khoảng ấy có khơng khí. Tính áp suất của khí quyển
p0.
Biết nhiệt độ khí quyển khơng đổi.
Hƣớng dẫn
Nhiệt độ khí quyển khơng đổi nên có thể áp dụng định luật (B - M )
Gọi S là tiết diện của ống. Áp suất gây bởi trong lƣợng cột thủy ngân chính bằng chiều
cao của cột thủy ngân: ph = h
- Liệt kê hai trạng thái của khối khí bị giữ trong ống:
+ Khi đầu hở của ống hƣớng
lên :
Thể tích khối khí : V1 = Sl1
Áp suất của khối khí : p1 = p0 + h
+ Khi đầu hở của ống hƣớng xuống :
Thể tích khối khí : V2 = Sl2
Áp suất của khối khí : p2 = p0  h
- Áp dụng định luật B - M cho hai trạng thái của khối khí: p 1V1 = p2V2 Hay (p0 + h).
S.l1 = (p0 - h). S.l2
Suy ra: P0 =

h(l1  l2 )
l1 l2

Thay số, ta đƣợc áp suất của khí quyển là: P0 =
= 75(cmHg)
2. Các bài tốn về q trình đẳng tích - Định luật Charles:
Phƣơng pháp:
Nếu đề cho P0, áp dụng công thức: Pt = P0 (1 + t) (1)

P1 P2
Nếu đề không cho P0, áp dụng công thức: T1 T2 (2) Thƣờng thì nên
áp dụng cơng thức (2):
+ Liệt kê các trạng thái của chất khí.
+ Áp dụng cơng thức (2).
+ Cần đổi toC ra ToK : T0K = 273 + toC Dạng tốn này thƣờng
đƣợc áp dụng cho chất khí chứa trong bình hàn kín.
Bài tập mẫu:
Gv. Nguyễn Đức Hào

Trang 21


Phân loại & Phương pháp giải Bài tập Nhiệt Vật Lý 10 về chất khí

Trong một bình chứa khí ở nhiệt độ 27 oC và áp suất 2 atm. Khi nung nóng đẳng
tích khí trong bình lên đến 87oC thì áp suất của khí lúc đó là bao nhiêu?
Hướng dẫn
Đề bài đề cập đến q trình đẳng tích nên có thể áp dụng định luật Charles để
giải .
- Liệt kê hai trạng thái khí: + Trạng thái 1: t1 = 27oC  T1 = 273 + 27 =
300K P1 = 2 atm + Trạng thái 2:
t2 = 87oC  T2 = 87 + 273 = 360K
P2 = ?
- Áp dụng định luật Charles:

P1 P2



T1 T2

P1T2

Suy ra:

P2 =
T1

Thay số, đƣợc áp suất khí trong bình sau q trình nung nóng đẳng tích là:
P2 =

2.360

=2,4atm

300

Bài tập luyện tập:
Bài 1. Một bóng đèn dây tóc chứa khí trơ ở 27 oC và áp suất 0,6 at. Khi đèn cháy sáng,
áp suất khí trong đèn là 1 at và khơng làm vỡ bóng đèn. Tính nhiệt độ của khí trong đèn
khi cháy sáng. Coi dung tích của bóng đèn khơng đổi.
ĐS: 227oC
Bài 2. Biết thể tích của một lƣợng khí khơng đổi, hãy trả lời các câu hỏi sau :
a. Chất khí ở 0oC có áp suất 5 at, hỏi áp suất của nó ở 273oC ?
b. Chất khí ở 0oC có áp suất po , cần đun nóng chất khí tới nhiệt độ nào để áp suất nó tăng
lên 3 lần?
ĐS: 10 atm, 819oK
Bài 3. Áp suất khí trơ trong bóng đèn tăng bao nhiêu lần khi đèn sáng nếu nhiệt độ nếu

nhiệt độ đèn khi tắt là 25oC, khi sáng là 323oC ?
ĐS: 2 lần Bài 4. Khi đun nóng đẳng tích một khối khí thêm 1oC thì áp suất khí
tăng thêm 1/360 áp suất ban đầu. Tính nhiệt độ ban đầu của khí.
ĐS: 87oC
3. Các bài tốn về q trình đẳng áp - Định luật Gay - Lussac:
Phương pháp:
Gv. Nguyễn Đức Hào

Trang 22


Phân loại & Phương pháp giải Bài tập Nhiệt Vật Lý 10 về chất khí

- Nếu đề cho Vo, áp dụng công thức : Vt = Vo (1 + t )
V1 V2

(1)
(2)

- Nếu đề không cho Vo, áp dụng công thức : 
T1 T2

Chú ý:
+ Khi áp dụng công thức (2) cần liệt kê các trạng thái của khí và đổi t oC ra ToK. + Trong
dạng bài tập này áp suất khí khơng đổi thƣờng là do cân bằng với áp suất khí quyển.
Bài tập mẫu:
Một bình dung tích V = 15 cm3 chức khơng khí ở nhiệt độ t1 = 177oC, nối với một ống
nằm ngang chứa đầy thủy ngân, đầu kia của ống thơng với khí quyển. Khối lƣợng thủy
ngân chảy vào bình khi khơng khí trong bình đƣợc làm lạnh đến nhiệt độ t 2 là m = 68g.
Tìm t2 , xem dung tích của bình không đổi và khối lƣợng riêng của thủy ngân là  =

13,6 g/cm3.

Hướng dẫn
Phân tích hiện tượng:
- Khi khối khí trong bình ở nhiệt độ t 1, ống nằm ngang, cột thủy ngân cân bằng nghĩa là
áp suất của khối khí trong bình bằng với áp suất khí quyển.
- Khi làm lạnh khối khí đến nhiệt độ t 2 (nhiệt độ giảm) thì áp suất của nó sẽ giảm và nhỏ
hơn áp suất khí quyển; do đó, một phần thủy ngân sẽ bị đẩy vào bình và chiếm một
phần thể tích bình. Lúc này, thể tích khí trong bình giảm ; và do vậy, áp suất khí trong
bình lại tăng cho đến khi cân bằng với áp suất khí quyển, cột thủy ngân đứng cân bằng
và khơng chảy vào bình nữa.
- Ta thấy, áp suất của khối khí trong bình trƣớc và sau khi thủy ngân chảy vào là bằng
nhau và bằng với áp suất khí quyển, do đó, có thể áp dụng định luật G - L cho hai
trạng thái của khối khí.
- Liệt kê 2 trạng thái của khối khí: + Trạng thái 1:
t1 = 177oC  T1 = 177 + 273 = 4500K
V1 = 15 cm3 + Trạng thái 2: T2 = ?
Tìm V2 :
-Thể tích thủy ngân chảy vào bình:
V = m.
-Thể tích khối khí trong bình cịn lại là:
V2 = V1 - V = V1 - m  +
Áp dụng định luật Gay - Lussac:

V1 V2

T1 T2
Gv. Nguyễn Đức Hào

Trang 23

Phân loại & Phương pháp giải Bài tập Nhiệt Vật Lý 10 về chất khí

V .T
T2  2 1 = 3000K
V1

Suy ra:

4. Các bài tốn về hỗn hợp khí – Định luật Dalton:
Phương pháp
Định luật Dalton đƣợc dùng trong những bài tốn về một hỗn hợp khí bao gồm n
chất khí thành phần với khối lƣợng lần lƣợt là m1, m2,……,mn chứa trong một bình
có thể tích V.
Khi cần tính áp suất của hỗn hợp khí hay áp suất riêng phần của một chất khí trong hỗn
hợp có thể áp dụng công thức:
P = P1 + P2 + ….+ Pn
Bài tập mẫu
Có hai bình chứa hai chất khí khác nhau thơng với nhau bằng một ống thủy tinh có khóa.
Thể tích của bình thứ nhất là V1, thể tích của bình thứ hai là V2. Khi chƣa mở khóa, áp
suất ở hai bình lần lƣợt là P1 và P2. Mở khóa để hai bình thơng nhau nhƣng nhiệt độ vẫn
giữ khơng đổi. Tính áp suất của hỗn hợp khí trong hai bình khi đã thơng nhau. Hướng
dẫn giải
Gọi P1; P2 lần lƣợt là áp suất riêng phần của hai chất khí khi bình đã thơng với nhau. Do
nhiệt độ vẫn giữ khơng đổi nên có thể áp dụng định luật B-M cho từng chất khí:
P1V1  P1' (V1  V2 ); P2V2  P2' (V1  V2 )
 P1' 

P1V1 ;

V1 V2

P2' 
V1 V2

P2V2

Áp dụng định luật Dalton cho hỗn hợp khí:
P  P1'  P2'

 P  P1V1  P2V2 V1
V2

5. Các bài tốn về thơng số trạng thái và khối lƣợng của khối khí -Phƣơng trình
trạng thái khí lý tƣởng:
Phương pháp:
- Nếu bài tốn có liên quan đến sự biến đổi
khí xác định thì sử dụng phƣơng trình trạng
+ Liệt kê các trạng thái của khối khí. + Áp
dụng phƣơng trình (1).
Cần chú ý đổi nhiệt độ toC ra nhiệt độ ToK.
Gv. Nguyễn Đức Hào

bất kỳ của một khối lƣợng

PV PV
1 1



2 2

T1

thái khí lý tƣởng : (1)

T2

Trang 24


Phân loại & Phương pháp giải Bài tập Nhiệt Vật Lý 10 về chất khí

-Nếu bài tốn có liên quan đến khối lƣợng của khối khí thì sử dụng phƣơng trình
Claypeyron – Mendelev:
m
P.V = RT


Ngồi ra cịn các dạng bài tập khác về phƣơng trình trạng thái của khí lý tƣởng nhƣ :
phƣơng trình trạng thái áp dụng cho hỗn hợp khí hay phƣơng trình trạng thái kết hợp
với định luật Acsimet, ... Tùy vào từng điều kiện của đề bài mà vận dụng kết hợp các
công thức, biến đổi hợp lý.
Bài tập mẫu:
Bài 1. Nếu thể tích của một lƣợng khí giảm 1/10, nhƣng nhiệt độ tăng thêm 16 oC thì áp
suất tăng 2/10 so với áp suất ban đầu. Tính nhiệt độ ban đầu.

Hướng dẫn
Bài tốn có liên quan đến sự biến đổi trạng thái của chất khí nên áp dụng
phƣơng trình trạng thái.

- Liệt kê hai trạng thái của khối khí:
+ Trạng thái 1:
Khối khí ở nhiệt độ T1, thể tích V1, áp suất P1.
+ Trạng thái 2: T2 = T1 + 16
V2 = 1 - 1/10 = 0,9V1
P2 = 1 + 2/10 = 1,2 P1
P1V1 P2V2
thái :

016,08 = 2000K
T2

- Áp dụng phƣơng trình trạng
T11 
T11,0816  T1
T1

Vậy, nhiệt độ ban đầu của khối khí là T1 = 2000K
Bài 2. Một bình có thể tích V chứa một hỗn hợp Hydro và Hêli ở nhiệt độ T và áp suất P.
Khối lƣợng của hỗn hợp là m. Tìm khối lƣợng của mỗi chất khí trong hỗn hợp.
Hướng dẫn
Đây là bài tốn có liên quan đến khối lƣợng của các khí nên có thể áp dụng
phƣơng trình Claypeyron - Mendelev.
- Gọi P1 , P2 , m1 , m2 , µ1 , µ2 lần lƣợt là áp suất riêng phần, khối lƣợng và khối lƣợng
mol của Hydro và Hêli trong hỗn hợp .
Gv. Nguyễn Đức Hào

Trang 25