Bài giảng bài phương trình trạng thái của khí lí tưởng vật lý 10 (12)

KIỂM TRA BÀI CŨ:

PHÁT BIỂU NỘI DUNG VÀ
VIẾT BIỂU THỨC ĐỊNH LUẬT BÔI
LƠ -MA RI ỐT VÀ ĐỊNH LUẬT SÁC
LƠ ?
CÂU 1:


TRẢ LỜI:
• Định luật Bôi lơ-Ma ri ốt:
+ ND: Trong quá trình đẳng nhiệt của một lượng
khí nhất định, áp suất tỷ lệ nghịch với thể tích.
+ BT : p ~ 1/V hay pV= hằng số
• Định luật Sác lơ:
+ ND: Trong quá trình đẳng tích của một lượng
khí nhất định, áp suất tỷ lệ thuận với nhiệt độ
tuyệt đối.
+ BT: p/T = hằng số.


2. Gọi tên các đẳng quá trình được biểu
diễn trong các giản đồ sau:
p

p

p

T

V
O

O

a)



p

T
O

b)

V
O

c)

a) và b): Quá trình đẳng nhiệt.
c) và d): Quá trình đẳng tích.

d)


Nhúng quả bóng bàn bẹp vào nước nóng, quả bóng phồng lên như
cũ.

Trong quá trình này, cả nhiệt độ,
thể tích và áp suất của một lượng
khí chứa trong quả bóng đều thay
đổi. Vậy phải dùng phương trình
nào để xác định mối liên hệ giữa
ba thông số của lượng khí này?


NỘI DUNG CHÍNH
I. KHÍ THỰC VÀ KHÍ LÍ TƢỞNG
II. PHƢƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI
CỦA KHÍ LÍ TƢỞNG
III. QUÁ TRÌNH ĐẲNG ÁP
IV. ĐỘ KHÔNG TUYỆT ĐỐI
V. CỦNG CỐ


I. KHÍ THỰC VÀ KHÍ LÍ TƢỞNG
Những thí nghiệm chính xác cho thấy

Khí thực chỉ tuân theo gần đúng định luật Bôi-lơMa-ri-ốt và Sác –lơ.
Chỉ có khí lí tưởng là tuân theo đúng các định luật
về chất khí đã học.
Tuy nhiên sự khác biệt giữa khí thực và khí lí
tưởng không lớn ở điều kiện nhiệt độ và áp suất
thông thường nên ta có thể áp dụng các định luật
về khí lí tưởng vào khí thực.


II. PHƢƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI CỦA KHÍ LÍ

TƢỞNG
( 2)

( 1)

p2 , V2 , ,T2

p1 , V1 , T1

(1’)

p’ , V2 , T1


Từ hai pt

p1V1  p'V2 (I)
p ,V ,T
p , V ,T
p 2T1 (II)
p' p2
hay p ' 

T
T1 T2
2 khí được chuyển từ
C1.Lượng
Lượng
C1.
khí được chuyển từ

( 1)

1

( 2)

1

1

2

2,

2

trạng
thái
1’ sang
trạng thái 2
Thế (II ) vào (I) ta được: trạng
thái
1 sang
ptrạng
' p2 thái 1’
p1.V1 = p’.V2

p2T1
p1V1 
V2

T2
Ta có thể viết:

(I)


bằng
quátrình
trình
nào?
bằng
quá
nào?
T
T
1

hay (1’)

p1V1
p2V2

T1
T2

p’ , V2 , T1

pV
 const
T

2

(II)


Cung hypebol 1 - 1’ biễu diễn
quỏ trỡnh gỡ?
Đoạn thẳng 1’-2 biểu diễn
quá trình gỡ?

p

2
p2
p1

1
1’

p’

T2

Đây là đồ thị biểu
diễn quá trình biến
đổi trạng thái trong
hệ tọa độ (p,V)

T1

O

V1

V2

V


III. QUÁ TRÌNH ĐẲNG ÁP
1. Quá trình đẳng áp

Quá trình biến đổi trạng thái khi áp suất không
đổi gọi là quá trình đẳng áp.
2. Liên hệ giữa thể tích và nhiệt độ tuyệt đối
Từ phương trình: p1V1  p2V2
T1
T2

V1 V2 V
hayV
T
=

=
const
Nếu p1 = p2 thì : T T
T
1
2

Vậy : Trong quá trình đẳng áp của lượng khí
không đổi, thể tích tỉ lệ thuận với nhiệt độ
tuyệt đối.


3. 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
V

p1
p1 < p2
p2

O

T(K)

Trong hệ tọa độ (p,T) đƣờng đẳng áp là đƣờng thẳng
nếu kéo dài sẽ đi qua gốc tọa độ.


IV. ĐỘ KHÔNG TUYỆT ĐỐI

Nhiệt giai KelVin là thang nhiệt độ
bắt đầu từ 0 K


Câu 1: Hệ thức không phù hợp với phƣơng

trình trạng thái khí lí tƣởng là:
A.

C.

pV
 Hằng số
T

p1V1 p2V2

T1
T2

B.

pV ~ T

D.
D

pT

V

Hằng số


Câu 2: Đồ thị bên diễn tả
p (Pa)

A. Quá trình 1-2 và quá trình 2-3 là các
quá trình đẳng tích.

2

B. Quá trình 1-2 là quá trình đẳng nhiệt
và quá trình 2-3 là quá trình đẳng tích.
C. Quá trình 1-2 là quá trình đẳng tích và
quá trình 2-3 là quá trính đẳng nhiệt.

O

1

3
V

D. Quá trình 1-2 và quá trình 2-3 là các quá trình đẳng nhiệt.


Câu 3: Một lượng khí đựng trong một xi-lanh có pit-tông
chuyển động được. Lúc đầu khí có thể tích 15 lít, nhiệt độ
270C và áp suất 2atm. Khi pit-tông nén khí đến thể tích 12 lít
thì áp suất khí tăng lên tới 4atm. Nhiệt độ trong pit-tông lúc
này là bao nhiêu?
Tóm tắt
Trạng thái 1

Giải

Trạng thái 2

p1 = 2atm

p2 = 4atm

V1 = 15 lít

V2 = 12 lít

T1 = 273 + 27 = 300 K T2 = ?

Áp dụng phương trình trạng
thái khí lí tưởng, ta có:
p1V1 p 2 V2
p2 V2

 T2  T1
T1
T2
p1V1

4.12
 T2  300
2.15

 480K


Câu 4:

Ở nhiệt độ 273 0C, thể tích của một lượng khí là 10 lít.
Tính thể tích của lượng khí đó ở 546 0C khi áp suất
không đổi.
Tóm tắt:
Trạng thái 1:
t1 = 2730C
->T1 = 546K
V1 = 10 lít
Trạng thái 2:
t2 = 5460C
->T2 = 819K
V2 = ?

Giải
Vì áp suất không đổi, ta có:
V1
V2
=
T1
T2

V1T2
 V2 
T1

10.819
 V2 
 15l
546

Câu 5:

Một xi lanh có pít tông đóng kín chứa một khối khí ở nhiệt độ 27oC,
áp suất 750 mmHg. Nung nóng khối khí đến nhiệt độ 195oC thì thể
tích tăng gấp rưỡi.Tính áp suất của khối khí trong xi lanh lúc đó.
•
•
•
•
•

Tóm tắt:
Trạng thái 1:
• Tr¹ng th¸i 2:
p1=750mmHg
• p2=?
V1
• V2= 1,5V1
t1 =27oC -> T1=300K
• t2 =195oC -> T2 =468K
Giải: Áp dụng phương trình trạng thái ta có:
p1V1 p2V2 Suy ra: p  T2V1 p

2
1
T
V
T1

T2
1 2
468.V1
p2 
.750  780mmHg .
300.1,5V1


PHƢƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI VÀ CÁC ĐẲNG QUÁ TRÌNH
Phƣơng trình trạng thái
p1V1
p2 V2

T1
T2

Quá trình đẳng nhiệt
T1=T2

Quá trình đẳng tích
V1=V2

p1
T1

p2
T2

p1V1 = p2V2
p

V1
T1

V2
T2

V

p

p

T

O

Quá trình đẳng áp
p1=p2

T

V

T

V

V

O

V

p

T

p

p

T

O

V

T


Chào tạm
biệt!