Bài 47. Phương trình trạng thái khí lý tưởng - Định luật Gay-luyxac

Vaät Lyù 10
NÂNG CAO
CHÀO MỪNG QUÍ THẦY CÔ ĐẾN DỰ GIỜ
LỚP!!
CHÀO MỪNG QUÍ THẦY CÔ ĐẾN DỰ GIỜ
LỚP!!
KIỂM TRA BÀI CŨ
Câu 1: (Hãy chọn câu đúng) Khi làm nóng một lượng khí có thể tích không đổi thì:
a. Áp suất khí không đổi
b. Số phân tử trong đơn vị thể tích không đổi
c. Số phân tử trong đơn vị thể tích tăng tỉ lệ thuận
với nhiệt độ.
d. Số phân tử trong đơn vị thể tích giảm tỉ lệ
nghịch với nhiệt độ.
KIỂM TRA BÀI CŨ
Câu 2: Một bình được nạp khí ở nhiệt độ 33
o
C dưới áp suất 300 kPa. Sau đó bình
được chuyển đến một nơi có nhiệt độ 37
o
C. Áp suất tại vị trí đó là:
a. 267,56 kPa
b. 6,9 kPa
c. 301.9 kPa
d. 306,9 kPa
BÀI 47
PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI CỦA KHÍ LÝ TƯỞNG
ĐỊNH LUẬT GAY LUY-XÁC
1
PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI
2

ĐỊNH LUẬT GAY LUY-XÁC
3
BÀI TẬP VẬN DỤNG
PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI CỦA KHÍ LÝ TƯỞNG
ĐỊNH LUẬT GAY LUY-XÁC
BÀI 47:
1. PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI
+ Xét một lượng khí nhất định
+ Ta thực hiện hai giai đoạn biến đổi
1
1
1
p
(1) V
T





Nhiệt độ không đổi
(đẳng nhiệt)
'
2
'
2
1
p
(2 ) V
T






Thể tích không đổi
(đẳng tích)
2
2
2
p
(2) V
T





- Trạng thái
1
1
1
p
(1) V
T






2
2
2
p
(2) V
T





Quá trình biến đổi
bất kì
Mối liên hệ giữa các giá trị p
1
,V
1
, T
1
;
p
2
,V
2
,T
2
?

1. PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI
1

1
1
p
(1) V
T





Nhiệt độ không đổi
(đẳng nhiệt)
'
2
'
2
1
p
(2 ) V
T





Thể tích không đổi
(đẳng tích)
2
2
2

p
(2) V
T





O V
1
p
2
p
1
p
p
’
2
V
2
V
1
2
2
’
O
V
1
p
2

p
1
p
p
’
2
V
2
V
1. PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI
1
1
1
p
(1) V
T





Nhiệt độ không đổi
(đẳng nhiệt)
'
2
'
2
1
p
(2 ) V

T





Thể tích không đổi
(đẳng tích)
2
2
2
p
(2) V
T





+ Áp dụng định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt cho quá trình đẳng nhiệt (nhiệt độ không đổi)
( )
( )
'
1 2⇒
'
1 1 2 2
p .V = p .V (*)
1. PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI
1
1

1
p
(1) V
T





Nhiệt độ không đổi
(đẳng nhiệt)
'
2
'
2
1
p
(2 ) V
T





Thể tích không đổi
(đẳng tích)
2
2
2
p

(2) V
T





+ Áp dụng định luật Sác-lơ cho quá trình đẳng tích (thể tích không đổi)
( )
( )
'
2 2⇒
= ⇔ =
' '
2 2 2 1
1 2 2 2
p p p T

T T p T
⇒ − −
'
1
2 2
2
T
p = p
T
(**)
1. PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI
1

1
1
p
(1) V
T





Nhiệt độ không đổi
(đẳng nhiệt)
'
2
'
2
1
p
(2 ) V
T





Thể tích không đổi
(đẳng tích)
2
2
2

p
(2) V
T





'
1 1 2 2
p .V = p . V (*)
− −
'
1
2 2
2
T
p = p
T
(**)
;
⇔ =
1 1 1 2 2
1 1 2 2
2 1 2
T p V p V
p .V = p V
T T T
Thay (**) vào (*), ta có:
Hay (1) : Phương trình trạng thái khí lý tưởng.

p.V
= haèng soá
T
2. ĐỊNH LUẬT GAY LUY-XÁC
Trong quá trình đẳng áp, áp suất p không đổi và bằng p
1

= ⇒ = =
1
1
V
haèng soá
T p
p
CV
C
T
p.V
= haèng soá
T
Từ
suy ra ?
= ⇒ = =
1
1
V
p haèng soá
T p
V C
C

T
C là hằng số, phụ thuộc vào lượng khí mà ta xét.
Thể tích V của một lượng khí có áp suất không đổi thì tỉ lệ với nhiệt độ tuyệt đối của
khí.
Phát biểu định luật:
Đó là nội dung của định luật Gay Luy-xác
(2)
2
22
1
11
T
Vp
T
Vp
=
Quá trình đẳng nhiệt
T
1
=T
2
Quá trình đẳng tích
V
1
=V
2
Quá trình đẳng áp
p
1
=p

2
p
1
V
1
=p
2
V
2
=
V T
1 1
V T
2 2
=
1 1
2 2
p T
p T
V
p
O
T
p
O
O
V
T
PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI
VÀ CÁC ĐẲNG QUÁ TRÌNH

3. BÀI TẬP VẬN DỤNG
Một quả bóng thám không có thể tích V
1
= 200 l ở nhiệt độ t
1
=
27
o
C trên mặt đất. Bóng được thả và bay lên đến độ cao mà ở đó áp suất khí
quyển chỉ còn bằng 0,6 áp suất khí quyển ở tại mặt đất và nhiệt độ là t
2

= 5
o
C. Tính thể tích của quả bóng ở độ cao đó (bỏ qua áp suất phụ gây ra bởi
vỏ bóng)
3. BÀI TẬP VẬN DỤNG
TÓM TẮT
1
V 200= l
o
1
T 27 C=
2 1
p 0,6p=
o
2
T 5 C=
2
V ?=

O
300 K=
O
278 K=
GIẢI
Áp dụng phương trình trạng thái khí lí tưởng
p.V
= haèng soá
T
⇒ =
21 1 2
1 2
p V p V
T T
1 2
1
2 1
2
p T
Suy ra : =V . .
p T
V
+
= ≈
+
1 5 273
200. . 309 lít.
0,6 27 273
BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM
Đối với một lượng khí xác định, quá trình nào sau đây là đẳng áp

a. Nhiệt độ không đổi, thể tích tăng.
b. Nhiệt độ không đổi, thể tích giảm.
c. Nhiệt độ tăng, thể tích tỉ lệ thuận với nhiệt độ.
d. Nhiệt độ giảm, thể tích tỉ lệ nghịch với nhiệt độ.