Bài 29. Quá trình đẳng nhiệt. Định luật Bôi-lơ - Ma-ri-ốt

Kiểm tra bài cũ
Câu 1: Nêu các nội dung chính của thuyết động học
phân tử chất khí?

Câu 2: Học sinh quan sát hình vẽ. Khi nén khí trong
xilanh em có nhận xét gì về thể tích, mật độ các phân tử
khí và áp suất trong xilanh?
Kiểm tra bài cũ
Kết luận: Thể tích xilanh
giảm, mật độ các phân tử khí
trong xilanh tăng lên, sự va
chạm của các phân tử vào
thành xilanh tăng lên dẫn đến
áp suất chất khí trong xilanh
tăng lên. Như vậy khi thể tích
lượng khí V giảm thì áp suất
p tăng lên.


I. Trạng thái và quá trình biến đổi trạng thái
1. Trạng thái
Quan sát xilanh trong hai
trường hợp
Xilanh ở trạng thái 1:
khối khí được xác định
bởi các đại lượng áp suất
p
1
, thể tích V
1

và nhiệt độ
tuyệt đối T
1
.
Xilanh ở trạng thái 2:
khối khí được xác định
bởi các đại lượng áp suất
p
2
, thể tích V
2
và nhiệt độ
tuyệt đối T
2
.

I. Trng thỏi v quỏ trỡnh bin i trng thỏi
2. Thụng s trng thỏi
1. Trng thỏi
- Trng thỏi ca mt
khi lng khớ c xỏc
nh bi: p, V, T.
- Cỏc i lng P, V,
T c gi l thụng
s trng thỏi.
- Phơng trình thiết lập mối quan
hệ giữa các thông số trạng thái
gọi là phơng trình trạng thái
Ap suõt p
Thờ tich V

Nhiệt độ T

I. Trạng thái và quá trình biến đổi trạng thái
1. Quá trình
Trạng thái 1: p
1
, V
1
, T
1
Trạng thái 2: p
2
,V
2
, T
2
 Quá trình một lượng khí chuyển từ trạng
thái 1 sang trạng thái 2 gọi là quá trình biến
đổi trạng thái, gọi tắt là quá trình.
Đẳng quá trình: là quá trình mà chỉ có 2
thông số trạng thái thay đổi còn một
thông số trạng thái giữ nguyên.
Có 3 đẳng quá
trình: Đẳng tích,
đẳng nhiệt và đẳng
áp.
Thế nào là quá
trình đẳng nhiệt?

II. Quá trình đẳng nhiệt

Định nghĩa: Quá trình đẳng nhiệt là quá trình biến đổi
trạng thái trong đó nhiệt độ được giữ nguyên không
đổi.
T= T
1
= T
2

Trạng thái 1:
p
1
, V
1
, T
1
Trạng thái 2 :
p
2
, V
2
, T
1
Tìm mối liên hệ giữa
p và V của một khối
khí xác định khi T
không đổi?

III. Định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt
1. Thí nghiệm
a) Dụng cụ và bố trí thí nghiệm

- Gồm một pittông và xilanh.
- Xilanh được nối với một
áp kế đo áp suất chất khí
trong xilanh.
- Xilanh có in thước chia
khoảng cách để đo độ cao
cột không khí trong xilanh
(đo V).

III. Định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt
b) Tiến trình thí nghiệm
c) Bảng kết quả số liệu
Câu hỏi C
1
:
Tính giá trị tích p.V bảng trên và rút ra dự đoán?

III. Định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt
b) Tiến trình thí nghiệm
b) Bảng kết quả số liệu
Kết luận: khi thể tích V giảm thì áp suất p tăng.
p ~ 1/V
Hay p.V = const

III. Định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt
2. Định luật Bôilơ-Mariôt
a. Giới thiệu 2 nhà vật lí: Bôilơ và Mariôt
Robert Boyle là nhà vật lí
người Anh. Ông bắt đầu
nghiên cứu về tính chất

của chất khí từ năm 1659
qua nhiều thí nghiệm, ông
đã tìm ra định luật và công
bố nó vào năm 1662.

III. Định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt
2. Định luật Bôilơ-Mariôt
a. Giới thiệu 2 nhà vật lí: Bôilơ và Mariôt
Edme Mariotte là nhà vật lí
người Pháp. Bằng những
nghiên cứu của mình ông cũng
đã tìm ra mối liên hệ giữa p và V
khi T không đổi. Và công bố ở
Pháp vào năm 1676.
Edme Mariotte (1620-1684)

III. Định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt
b. Định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt
Trong quá trình đẳng nhiệt của một lượng khí nhất định, áp
suất tỉ lệ nghịch với thể tích.
V
p
1
~
Hay p.V = hằng số
(1)
Định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt viết cho 2 trạng thái là:
p
1
V

1
= p
2
V
2
(2)

III. Định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt
c. Bài tập vận dụng
Một khối khí có thể tích 4 lít ở áp suất 10
5
Pa. Nếu nén thể tích
khối khí xuống còn 2 lít thì áp suất của khối khí lúc này là bao
nhiêu?
Tóm tắt
Trạng thái 1 Trạng thái 2
V
1
= 4 lít V
2
= 2 lít
p
1
= 10
5
Pa p
2
= ?
T= conts
Giải

Theo định luật Bôilơ-Mariốt ta có: p
1
V
1
= p
2
V
2
1 1
2
p V
V
Vậy p2 =
Thay số vào ta có kết quả: p
2
= 2.10
5
Pa
Nhận xét : V giảm bao nhiêu lần thì p tăng bấy nhiêu lần, ngược lại.

IV. Đường đẳng nhiệt
Câu hỏi C
2
:
Hãy dùng số liệu trong bảng kết quả thí nghiệm để vẽ
đường biều diễn sự biến thiên của p theo V trong hệ toạ độ
(p,V).
-
Trục hoành: 1cm ứng với 5ml, tại mốc là 45ml.
-

Trục tung: 1cm ứng với 50mmHg, tại mốc là 760mmHg
Từ biểu thức p.V = a ⇒ p = a/V ⇔ y = a/x. Vậy p là
hàm của V.
⇒ đường biểu diễn sự biến thiên của p theo V của một
lượng khí xác định khi T không đổi là gọi đường đẳng nhiệt.
1. Định nghĩa : Đường đẳng nhiệt là đường biểu
diễn sự biến thiên của áp suất theo thể tích khi
nhiệt độ không đổi.

IV. Đường đẳng nhiệt

IV. Đường đẳng nhiệt
T
2
T
1
1
2
V
(T
2
> T
1
)
Áp dụng thuyết động học phân tử
chất khí, chứng minh đường đẳng
nhiệt nằm trên có nhiệt độ cao hơn
đường đẳng nhiệt nằm dưới?
(Đối với một lượng khí xác đònh)
Gợi ý

p
p
2
p
1

IV. Đường đẳng nhiệt
2. Nhận xét
-
Dạng của đường đẳng nhiệt trong hệ trục (p,V)
đường này là đường hypebol.
-
Đường đẳng nhiệt nằm trên có nhiệt độ cao hơn
đường đẳng nhiệt nằm dười xét cùng một lượng khí.

B A T H Ô N G S Ố P V T
TRÒ CHƠI Ô CHỮ
Đặc điểm một thông số trạng thái
trong quá trình đẳng nhiệt ?
Quan hệ giữa p và V trong quá trình
đẳng nhiệt ?
Những đại lượng nào nói về trạng
thái khí và có tên gọi là gì ?
Tên định luật của quá trình
đẳng nhiệt ?
1
2
3
4
5

Dạng đường đẳng nhiệt ?
K
K
H
H
Ô
Ô
N
N
G
G
Đ
Đ
Ổ
Ổ
I
I
T
T
Ỉ
Ỉ
L
L
Ệ
Ệ
N
N
G
G
H

H
Ị
Ị
C
C
H
H
N
N
H
H
Á
Á
N
N
H
H
H
H
Y
Y
P
P
E
E
B
B
O
O
L

L
B
B
Ô
Ô
I
I
L
L
Ơ
Ơ
M
M
A
A
R
R
I
I
Ố
Ố
T
T

Câu 1: Hình ảnh nào thể hiện định luật
Bôi-lơ – Ma-ri-ốt?
AA
B
Củng cố, vận dụng

Câu 2: Khi đẩy pittông
xuống từ từ thì thể tích
và áp suất khối khí
trong ống bơm thây
đổi thế nào? Giải
thích?
Quá trình diễn ra chậm,
ta coi như T = const.
Áp dụng ĐL B - M
p.V = const, V giảm
=> p tăng
Củng cố, vận dụng

Câu 3:Đồ thị nào sau đây không biểu
diễn quá trình đẳng nhiệt?
Đáp án C
Củng cố, vận dụng

Dặn dò
- Yêu cầu về nhà trả lời các câu hỏi 1, 2, 3, 4
và làm các bài tập từ 5 đến 9 .
- Xem trước bài 30.