GIÁO án GIẢNG dạy bài 31 PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI của KHÍ lí TƯỞNG

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TP.HCM
TRƯỜNG THPT HOÀNG HOA THÁM

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập-Tự Do-Hạnh Phúc

GIÁO ÁN GIẢNG DẠY
BÀI 31: PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI CỦA KHÍ LÍ TƯỞNG
Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Đăng Vĩnh Long
Giáo sinh thực tập : Phạm Hoàng Đạo
Lớp giảng dạy
: 10A19
Ngày thực hiện
:
I.MỤC TIÊU:
1.Kiến thức:
-

Viết được phương trình trạng thái của khí lý tưởng
Viết được biểu thức liên hệ giữa thể tích và nhiệt độ tuyệt đối trong quá trình đẳng áp
Nắm được dạng đường đẳng áp trong hệ trục tọa độ (V,T)

2.Kỹ năng:
- Phân biệt được hai khái niệm: khí thực và khí lý tưởng
- Biết vận dụng hai định luật chất khí đã học để thiết lập phương trình trạng thái của khí lý tưởng
- Biết áp dụng phương trình trạng thái để tính được các đại lượng chưa biết
- Biểu diễn được đường đẳng áp trong các hệ trục tọa độ.

3. Phát triển tư duy
-Rèn luyện tư duy phê phán trong quá trình xây dựng bài học.
-Rèn luyện tư duy logic trong việc giải bài tập.

4.Thái độ, đạo đức:
- Kích thích tinh thần học tập, yêu mến bộ môn vật lý của học sinh.
II.CHUẨN BỊ
Giáo viên:
- Giáo án giảng dạy.
Học sinh:
-Nắm được kiến thức về thuyết động học phân tử chất khí.
III.PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY
-Phương pháp chính: Giảng giải.
-Phương pháp phụ : Đàm thoại.
IV.TIẾN TRÌN DẠY VÀ HỌC
HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH

HỖ TRỢ CỦA GIÁO VIÊN
KIỂM TRA BÀI CŨ (3 phút)

Câu 1: Quá trình biến đổi trạng thái khi
thể tích không đổi là quá trình đẳng tích.

Trong quá trình đẳng tích của một
lượng khí nhất định, áp suất tỉ lệ
thuận với nhiệt độ tuyệt đối.
p
T
= hằng số
Câu 2: Trong hệ trục tọa độ (p, V) đường
đẳng tích là đường thẳng song song với

Câu 1:
Thế nào là quá trình đẳng tích? Nêu nội

dung và viết biểu thức định luật Charles.
Câu 2:
Nêu dạng đường đẳng tích trong ba hệ trục
tọa độ (p,V), (p, T), (V,T).

NỘI DUNG GHI CHÉP


trục p.
Trong hệ tọa đổ (p,T) đường đẳng tích là
đường thẳng mà nếu kéo dài sẽ qua gốc
tọa độ.
Trong hệ tọa độ (V,T) đường đẳng tích là
đường thảng song song với trục T.
ĐẶT VẤN ĐỀ (2 phút)
Ta xét một lượng khí nhất định, thì ở một trạng thái nào đó thì nó sẽ có áp suất p, thể tích V và nhiệt độ T xác định. Khi
lượng khí này biến đổi chuyển từ trạng thái này sang trạng thái khác, thì cả ba thông số trên đều có thể biến đổi. Trong hai
bài trước, mỗi bài ta đã giữ cho một thông số không đổi và xét sự phụ thuộc lẫn nhau của hai thông số kia. Trong bài học này
ta sẽ tổng hợp kết quả của hai bài trước để tìm ra công thức thể hiện sự phụ thuộc lẫn nhau của cả ba thông số ấy, đồng thời
ta sẽ tìm hiểu một “đẳng quá trình” cuối cùng, đó là quá trình đẳng áp.
I.PHÂN BIỆT KHÍ THỰC VÀ KHÍ LÍ TƯỞNG (3 phút)
- Khí thực là khí tồn tại trong thực tế như - Như ta đã biết khí lí tưởng là một mô - Khí thực là khí tồn tại trong thực
N2, O2, CO2,… và chỉ tuân theo gần đúng hình đã được lí tưởng hóa để đem ra khảo tế như N2, O2, CO2,… và chỉ tuân
các định luật Boyle- Marriote và định sát cho khí thực, vì vậy giữa chúng sẽ có theo gần đúng các định luật Boyleluật Charles.
sự khác biệt. Dựa vào tài liệu đã có, em Marriote và định luật Charles.
- Khí lí tưởng là khí trong đó các phân tử hãy cho thầy biết thế nào là khí thực và thế - Khí lí tưởng là khí khí tuân theo
được coi là chất điểm và chỉ tương tác nào là khí lí tưởng?
đúng các định luật Boyle- Marriote
với nhau khi va chạm và khí tuân theo - Nhấn mạnh: Tuy nhiên sự khác biệt giữa và định luật Charles.
đúng các định luật Boyle- Marriote và khí thực và khí lí tưởng là không lớn ở - Trong đời sống và kĩ thuật, khi

định luật Charles.
những nhiệt độ và áp suất thông thường. không yêu cầu độ chính xác cao ta
Do đó, trong đời sống và kĩ thuật, khi vẫn có thể áp dụng các định luật về
không yêu cầu độ chính xác cao ta vẫn có chất khí cho khí thực.
thể áp dụng các định luật về chất khí cho
khí thực.
II. PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI KHÍ LÍ TƯỞNG (17 phút)
- Để lập phương trình trạng thái khí lí Xét một lượng khí chuyển từ trạng
tưởng, ta xét một lượng khí chuyển từ thái 1(p1,V1,T1) sang trạng thái
trạng thái 1(p1,V1,T1) sang trạng thái 2(p2,V2,T2) thông qua trạng thái
2(p2,V2,T2) thông qua trạng thái trung gian trung gian 1’(p1’,V2,T1) :
1’(p1’,V2,T1) như hình vẽ sau

- Áp dụng định luật Boyle – Marriote:
p1V1=p’1 V2 (1)
- Áp dụng định luật Charles:

p1, p 2
=
T1 T2
p '1 =

p2T1
T2

=>
Thay vào (1), ta được:

- Phân tích & hướng dẫn học sinh xây
dựng phương trình trạng thái khí lí tưởng

từ những kiến thức đã học:
+ Áp dụng định luật Boyle – Marriote cho
quá trình chuyển trạng thái từ (1) sang (1’).
+ Áp dụng định luật Charles cho quá trình
chuyển từ trạng thái (1’) sáng (2).
+Biến đổi toán học tìm ra mối quan hệ
giữa các thông số ở trạng thái (1) và trạng

- Áp dụng định luật Boyle –
Marriote:
p1V1=p’1 V2 (1)
- Áp dụng định luật Charles:

p1, p 2
=
T1 T2

p '1 =

=>
Thay vào (1), ta được:

p2T1
T2


p1V1
pV
= 2 2
T1

T2

thái (2)
- Mở rộng: Từ phương trình trạng thái khí
lí tưởng, ta có thể suy ra các định luật
Charles và định luật Boyle – Marriote

p1V1
pV
= 2 2
T1
T2

cm 3
- Áp dụng phương trình trạng thái khí lí - Vận dụng: Một cái bơm 0chứa 100
27 C
tưởng
không
khí
ở
nhiệt
độ
, và áp suất
p1V1 p 2V2
=
5
10
T1
T2
Pa. Tính áp suất của khí trong bơm khi

không
khí trong bơm bị nén xuống còn 20
pV T

⇒ p2 =

p2 =

1 1

2

T1 V2

cm 3

pV
= const
T


390 C

và nhiệt độ tăng lên

.

105.100.312
= 5, 2.105 Pa
20.300

III. ĐỊNH LUẬT GAY – LUSSAC (10 phút)
- HS trả lời:
- Dựa vào kiến thức đã học về “đẳng quá
- Quá trình biến đổi trạng thái khi áp suất trình”, em hãy cho biết thế nào là quá trình
không đổi gọi là quá trỉnh đẳng áp.
đẳng áp ?
- Em hãy vận dụng phương trình trạng thái
p1V1 p 2V2
=
khí lí tưởng để tìm biểu thức liên hệ giữa
T1
T2
thể tích và nhiệt độ tuyệt đối trong quá
trình đẳng áp.
Mà p1 =p2
- GV phát biểu định luật Gay – Lussac:
V1 V2
V
Trong quá trình đẳng áp của một lượng khí
=
=
T1 T2
xác định , thể tích tỉ lệ thuận với nhiệt độ
T
tuyệt đối.
→
hay
hằng số

V
=
T

- HS tiếp thu.
- HS vẽ hình:

- HS trả lời:
Ta kẻ đường đẳng nhiệt, thì tại A có thể
tích lớn hơn tại B . Mà trong quá trình
đảng nhiệt của một lượng khí xác định
thì thể tích tỉ lệ nghịch với áp suất. Vì
vậy áp suất ở A sẽ nhỏ hơn áp suất ở B.

hằng số
- GV thông báo cho học sinh khái niệm
đường đẳng áp: Đường biểu diển sự biến
thiên của thể tích theo nhiệt độ khi áp suất
không đổi gọi là đường đẳng áp.
- Từ biểu thức định luật Gay – Lussac, em
hãy vẽ đường đẳng áp trong tọa độ ( V,T).
- Như vậy, trong tạo độ (V,T) đường đẳng
áp là đường thẳng qua góc tọa độ.
- Yêu cầu HS chứng minh, ứng với một
lượng khí xác định, trong tọa độ (V,T)
đường đẳng áp ở trên có áp suất nhỏ hơn
đường đẳng áp ở dưới.

1.Quá trình đẳng áp
Quá trình biến đổi trạng thái khi áp

suất không đổi gọi là quá trỉnh
đẳng áp.
2. Định luật Gay - Lussac
Trong quá trình đẳng áp của một
lượng khí xác định , thể tích tỉ lệ
thuận với nhiệt độ tuyệt đối.

V
=
T
hằng số
3. Đường đẳng áp
- Đường biểu diển sự biến thiên
của thể tích theo nhiệt độ khi áp
suất không đổi gọi là đường đẳng
áp.
- Trong tọa độ (V,T) , đường đẳng
áp là đường thẳng qua góc tọa độ.

- Trong tọa độ (V,T), ứng với một
lượng khí xác định, đường đẳng áp
ở trên có áp suất nhỏ hơn đường
đẳng áp ở dưới.


- HS tiếp thu.

IV. ĐỘ KHÔNG TUYỆT ĐỐI (3 phút)
- Ta thấy rằng đường đẳng tích trong hệ
tọa độ (p,T), và đường đẳng áp trong tọa

độ (V,T) thì khi T=0 K thì p=0,V=0. Khi
T < 0 K thì áp suất và thể tích sẽ âm, điều
đó là không thể thực hiện được.

- HS tiếp thu.

- Ken-vin đã đưa ra một nhiệt giai bắt đầu
bằng nhiệt độ 0 K gọi là độ không tuyệt
đối.
- Các nhiệt độ trong nhiệt giai Kenvin đều
có giá trị dương và mỗi độ chia trong nhiệt
giai Kenvin cũng bằng mỗi độ chia trong
nhiệt giai Celsius.
V. BÀI TẬP VẬN DỤNG (7 phút)

- Ken-vin đã đưa ra một nhiệt giai
bắt đầu bằng nhiệt độ 0 K gọi là độ
không tuyệt đối.
- Các nhiệt độ trong nhiệt giai
Kenvin đều có giá trị dương và
mỗi độ chia trong nhiệt giai
Kenvin cũng bằng mỗi độ chia
trong nhiệt giai Celsius.


Câu 1:
TT1
p1 = 0,7atm
V1
T1 = 320K

TT2
p2 = 8atm
V2 = V1/5
T2 = ?

Cấu 1: Trong xilanh của một động cơ có
chứa một lượng khí ở nhiệt độ 47 o C và áp
suất 0,7 atm. Sau khi bị nén thể tích của
khí giảm đi 5 lần và áp suất tăng lên tới 8
atm. Tính nhiệt độ của khí ở cuối quá trình
nén?

Áp dụng PTTT khí lý tưởng,
Ta có:

p1V1 p2V2
8V .320
=
⇒ T2 = 1
= 731K
T1
T2
5.0, 7V1
Câu 2:
TT1
p1
V1
T1 =?

TT2
p 2 = p1
V2 = 1,5V1
T2 = 320K

Câu 2: Đun nóng đẳng áp một khối lượng
khí lên đến 470C thì thể tích khí tăng gấp
1,5 lần thể tích lúc đầu. Tìm nhiệt độ ban
đầu của khí.

Áp dụng định luật Gay-luýt xắc, ta có:

V1 V2
V T V .320
= ⇒ T1 = 1 2 = 1
= 213, 3K
T1 T2
V2
1,5V1
Câu 3:
Từ (1) sang (2): đẳng nhiệt (V tăng, p
giảm)
Từ (2) sang (3): đẳng tích (p tăng → T
tăng)
Từ (3) sang (1): đẳng áp (V giảm → T
giảm)

p

(1)

Câu 3: Cho đồ thị biểu diễn các quá trình
biến đổi trạng thái của một khối khí lý
tưởng xác định. Đọc tên các đẳng quá trình
và vẽ lại đồ thị trong các hệ trục (p,T) và
(V,T).

p

(3)

(3)

(2)
0

(2)

(1)

V

V.DẶN
DÒ CÔNG VIỆC VỀ NHÀ
0
T
- Làm các bài tập trong đề cương.
- Xem
(2)trước bài
(3) 32 “Nội năng và sự biến thiên nội năng”

V
VI.RÚT KINH NGHIỆM
........................................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................................
(1)
........................................................................................................................................................................................
0
T
........................................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................................


........................................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................................
Giáo viên hướng dẫn
Giáo sinh thực tập