phương trình trạng thái của chất khí

Bài soạn vật lí 10- Cơ bản Giáo sinh Hà Mạnh Kh ơng
Tiết 51
Bài 31 Phơng trình trạng thái của khí lí tởng
Định luật Gay luy xác
Ngày soạn 11 03- 2010
I. Mục tiêu
1. Kiến thức
- Thấy đợc sự khác biệt giữa khí thực và khí lí tởng và việc áp dụng các định
luật của khí lí tởng cho khí thực
- Viết đợc biểu thức phơng trình trạng thái khí lí tởng
- Nêu đợc định nghĩa quá trình đẳng áp, nội dung và biểu thức định luật Gay-
Luy-xắc.
- Nêu đợc khái niệm đờng đẳng áp và đặc điểm của nó trong các hệ toạ độ
- Hiểu đợc ý nghĩa vật lí của không độ tuyệt đối.
2. Kĩ năng
- Rèn kĩ năng vận dụng các định luật Bôi-lơ - Ma-ri-ốt và định luật Sác-lơ và
biểu diễn các quá trình đẳng tích , quá trình đẳng nhiệt trên cùng hệ toạ độ
- Vận dụng đợc phơng trình trạng thái khí lí tởng để giải các bài tập liên
quan
3. Thái độ tình cảm
-Có hứng thú học tập, lòng yêu thích bộ môn
- Phát triển t duy, hình thành thế giới quan khoa học
II chuẩn bị
1. Giáo viên
- Hình 31.3, 31.4 SGK- 164
- Đọc thêm tài liệu để thấy đợc các quan điểm khác nhau, con đờng t duy của
bài
2. Học sinh:
- Ôn lại bài 29 và 30.
- Đọc trớc bài 31
III- Tiến trình dạy học

1- ổn định tổ chức lớp (1 phút)
- 1 -
Bài soạn vật lí 10- Cơ bản Giáo sinh Hà Mạnh Kh ơng
Ngày dạy Lớp Tiết Học sinh vắng
2- Kiểm tra bài cũ ( 4 phút)
+ Phát biểu nội dung và viết biểu thức định luật Sac-lơ?
+ Nêu khái niệm đờng đẳng tích và đặc điểm của nó trong hệ toạ độ (p,T)?
3- Bài mới
* Đặt vấn đề ( 1 phút)
Xét quả bóng bay đợc bơm khí. Nếu bóp lại => quá trình đẳng nhiệt , nếu
nhúng xuống nớc nóng=> quá trình đẳng tích. Các qua trình đó ta đã tìm đ-
ợc mối quan hệ giữa p,V,T. Vậy nếu vừa bóp, vừa nhúng quả bóng xuống n-
ớc nóng thì đó là quá trình nào và p,V,T có mối quan hệ nh thế nào => bài
mới
* Hoạt động 1 (5 phút): Phân biệt khí thực và khí lí tởng.
Hoạt động của học sinh Trợ giúp của giáo viên
- Nhớ lại và phát biểu - Yêu cầu nhắc lại khái niệm khí lí t-
ởng ?
- Lắng nghe, ghi nhận - Nhấn mạnh lại và khẳng định : Chỉ
có khí lí tởng mới tuân theo đúng các
định luật về chất khí đã học. Tuy
nhiên trong thực tế ta cần nghiên cứu
các chất khí có thực nh không khí, o
xi, Hiđrô mà ta gọi là các khí thực
- Ghi nhận
- Khi không cần độ chính xác cao ta
có thể áp dụng các định luật của khí
lí tởng cho khí thực
- Khí thực chỉ tuân theo gần đúng các
định luật đã học. Sự khác biệt là

không lớn ở nhiệt độ và áp suất thông
thờng.Và khi không cần độ chính xác
cao ta có thể áp dụng các định luật
của khí lí tởng cho khí thực
Hoạt động 2 (12 phút): Xây dựng phơng trình trạng thái của khí lí tởng.
Hoạt động của học sinh Trợ giúp của giáo viên
- 2 -
Bài soạn vật lí 10- Cơ bản Giáo sinh Hà Mạnh Kh ơng
- Lắng nghe,quan sát, suy nghĩ và ghi
nhận
II. Phơng trình trạng thái khí lí t-
ởng
1.Ví dụ
- Xét lợng khí chuyển từ trạng thái 1
(p
1
, V
1
, T
1
) sang trạng thái 2 (p
2
, V
2
,
T
2
) qua trạng thái trung gian 1 (p

,

V
2
, T
1
) nh sơ đồ
- Lợng khí chuyển từ trạng thái 1
sang 1 theo quá trình đẳng nhiệt
P
1
V
1
= p

V
2
(1)
- Từ trạng thái 1 sang 2 là quá trình
đẳng tích
'
2
1 2
(2)
p
p
T T
=
- Yêu cầu trả lời câu hỏi C1?
- Từ (1) và (2) ta có
1 1 2 2
1 2

=
p V p V
T T
(3)
Hãy nhân vế với vế của (1), (2) và rút
gọn?
- ở mỗi vế biểu thức (3) chỉ chứa các
thông số của trạng thái 1 hoặc 2,
không phụ thuộc vào trạng thía trung
gian. Với 1 2 là 2 trạng thái bất kì
nên ta co kết luận
- Trong quá trình biến đổi trạng thai
bất kì, tỉ số
pV
T
= const
- Yêu cầu nhận xét biểu thức (3) và
rút ra kết luận về tỉ số
pV
T
- Thực hiện
- Yêu cầu vẽ đồ thị biểu diễn quá
trình trên hệ toạ độ (p,V)?
- 3 -
Bài soạn vật lí 10- Cơ bản Giáo sinh Hà Mạnh Kh ơng
- Ghi nhận - Nhấn mạnh lại ý nghĩa của các
điểm, các đờng trên đồ thị
- Ghi nhận
2. Phơng trình trạng thái khí lí t-
ởng

(31.1)
Hay (31.2)
Trong đó: p
1
,V
1
, T
1
; p
2
,V
2
, T
2
lần lợt
là áp suất, thể tích, nhiệt độ của lợng
khí ở trạng thái 1, 2.
- Giới thiệu biểu thức (3), (4) đợc
Cla-pê-rôn tìm ra và gọi là phơng
trình trạng thái khí lí tởng (phơng
trình Cla-pê-rôn)
- Ghi nhận
- phơng trình Cla-pê-rôn cho n mol
khí
pV = nRT
R = 8,31 J/mol.K
-Mở rộng: phơng trình Cla-pê-rôn
cho n mol khí
pV = nRT
R = 8,31 J/mol.K

Hoạt động 3 (10 phút): Tìm hiểu quá trình đẳng áp
Hoạt động của học sinh Trợ giúp của giáo viên
- Phát biểu
- Tơng tự quá trình đẳng nhiệt , quá
trình đẳng tích; yêu cầu nêu khái
- 4 -
1 1 2 2
1 2
=
p V p V
T T
pV
T
= const
Bài soạn vật lí 10- Cơ bản Giáo sinh Hà Mạnh Kh ơng
III. Quá trình đẳng áp
1. Khái niệm
- Quá trình biến đổi trạng thái trong
đó áp suất đợc giữ không đổi gọi là
quá trình đẳng áp
niệm quá trình đẳng áp?
- Thực hiện
2. Mối liên hệ giữa thể tích và nhiệt
độ tuyệt đối trong quá trình đẳng
áp
- Yêu cầu rút ra mối liên hệ giữa V,T
từ phơng trình trạng thái khí lí tởng ?
Từ
1 1 2 2
1 2

=
p V p V
T T
=> khi p = const ta có
1 2
1 2
=
V V V
T T T
=>
= const (31.3)
- Ghi nhận và phát biểu
* Định luật Gay-Luy-xắc
Trong quá trình đẳng áp của một l-
ợng khí nhất định thì thể tích tỉ lệ
thuận với nhiệt độ tuyệt đối
- Biểu thức trên đợc Gay-Luy-xắc tìm
ra và phát biểu thành định luật Gay-
Luy-xắc
- Yêu cầu phát biểu?
- Lắng nghe, ghi nhận - Nhấn mạnh cho HS thấy đợc các
định luật cho các đẳng quá trình là
trờng hợp riêng của phơng trình
trạng thái khí lí tởng và phơng trình
trạng thái khí lí tởng là tổng quát
- Thực hiện
- Tơng tự đờng đẳng tích, yêu cầu vẽ
đồ thị biểu diễn sự biến thiên của thể
tích theo nhiệt độ trong quá trình
đẳng áp?

- 5 -
Bài soạn vật lí 10- Cơ bản Giáo sinh Hà Mạnh Kh ơng
- Phát biểu, nhận xét và ghi nhận
3. Đờng đẳng áp
a. Khái niệm
- Đờng biểu diễn sự biến thiên của
thể tích theo nhiệt độ khi áp suất
không đổi gọi là đờng đẳng áp
Yêu cầu nêu khái niệm đờng đẳng
áp?
- Phát biểu, nhận xét và ghi nhận
b. Đặc điểm
- Trong hệ toạ độ (p,V) là đờng thẳng
nếu kéo dài đi qua gốc toạ độ
- ứng với các áp suất khác nhau ta có
các đờng đẳng áp khác nhau tạo
thành họ đờng đẳng áp mà đờng trên
ứng với áp suất nhỏ hơn
- Thực hiện
- Yêu cầu nêu đặc điểm đờng đẳng
áp?
- Khẳng định lại
- Yêu cầu chứng minh đặc điểm trên
Hoạt động 4 (5 phút): Tìm hiểu khái niệm Độ không tuyệt đối
Hoạt động của học sinh Trợ giúp của giáo viên
- Quan sát, nhận xét
Khi đó thể tích, áp suất đều nhỏ hơn
hoặc bằng 0.
- Yêu cầu quan sát H.31.4 SGK- 164
và có nhận xét gì khi nhiệt độ giảm

tới 0 K và nhỏ hơn 0 K?
- Ghi nhận
IV. Độ không tuyệt đối
- Điều đó là không thể xảy ra trong
thực tế => Kenvin đã đa ra thang
nhiệt độ mà bắt đầu từ 0 K, mỗi độ
- 6 -
Bài soạn vật lí 10- Cơ bản Giáo sinh Hà Mạnh Kh ơng
- Là nhiệt độ thấp nhất trong thang
nhiệt độ Kenvin.
- Trong thực tế không thể đạt tới đợc
nhiệt độ 0 K
chia cũng bằng thang nhiệt độ
Xenciut. Và 0 K gọi là độ không
tuyệt đối. Đó là nhiệt độ thấp nhất
trong thang nhiệt độ Kenvin mà ta
không thể đạt tới đợc
4. Củng cố ( 5 phút)
- Nói thêm về cách xây dựng phơng trình trạng thái khí lí tởng
- Yêu cầu trả lời các câu hỏi trắc nghiệm trong SGK
- Yêu cầu vẽ đờng đẳng áp trong các hệ toạ độ (p,T), (p,V)
5. Giao nhiệm vụ về nhà (1 phút)
- Làm các bài tập 7,8 SGK- 166 và làm thêm trong SBT
IV. Rút kinh nghiệm
- 7 -