L 10 33 thayviet phuongtrinhtrangthaikhilituong tomtat

PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI CỦA KHÍ LÍ TƯỞNG
1.

KHÍ THỰC VÀ KHÍ LÍ TƯỞNG
Thực nghiệm cho thấy, khí thực (chất khí tồn tại trong thực tế như ôxi, nitơ,
cacbonic...) chỉ tuân theo gần đúng các định luật Bôi-lơ Ma-ri-ốt và Sác-lơ.
 giá trị của pV và p/T thay đổi theo bản chất, nhiệt độ và áp suất của chất khí.
Chỉ có khí lí tưởng tuân theo đúng các định luật Bôi-lơ Ma-ri-ốt và Sác-lơ.
Tuy nhiên, ở nhiệt độ và áp suất thông thường, sự khác biệt giữa khí thực và
khí lí tưởng không lớn.
 Có thể áp dụng các định luật về khí lí tưởng để tính áp suất, thể tích và nhiệt độ
của khí thực.

2.

PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI CỦA KHÍ LÍ TƯỞNG
Để lập phương trình này, ta chuyển lượng khí từ trạng thái 1 (p1, V1, T1) sang trạng thái
2 (p2, V2, T2) qua trạng thái trung gian 1’ (p’1, V’1, T’1).

p1'
p 2
p1


T1 =T1'
V1' =V2
 1' V1' 
  2  V2
1 V1 
T
 '


 1
T1
T2

Áp dụng định luật Bôi-lơ Ma-ri-ốt cho quá trình đẳng nhiệt (1)  (1’):

p1 V1 = p’1 V’1


Áp dụng định luật Sác-lơ cho quá trình đẳng tích (1’)  (2):

p1'
T1'
T1'
'
=
 p1 = p2
T2
p2 T2
 p1 V1 = p2



T1
pV pV
V2  1 1 = 2 2
T2
T1
T2

pV
= const
T

 Đây là phương trình trạng thái khí lí tưởng.

Từ phương trình trạng thái khí lí tưởng, chúng ta có thể suy ra các đẳng quá trình và các
định luật tương ứng với mỗi đẳng quá trình.
Nếu T = hằng số (quá trình đẳng nhiệt)  p.V = hằng số.
Nếu V = hằng số (quá trình đẳng tích)

Nếu p = hằng số (quá trình đẳng áp)

3.



p
 hằng số.
T

V
 hằng số.
T



PHƯƠNG TRÌNH CLA-PÊ-RÔN – MEN-ĐÊ-LÊ-ÉP
Cho biết mối liên hệ của ba thông số trạng thái p, V, T với khối lượng (hoặc số mol) của

một lượng khí xác định.

pV =

m
RT
M

Trong đó: p (Pa hoặc N/ m2): áp suất của lượng khí.
V (m3): thể tích của lượng khí.
m (g): khối lượng của lượng khí.
M (g/ mol): khối lượng mol của phân tử khí.
T (K): nhiệt độ tuyệt đối của lượng khí.
R = 8,31 (J/ mol.K): hằng số khí lí tưởng.

4.

BÀI TẬP VẬN DỤNG
Bài 1
Một cái bơm chứa 100 cm3 không khí ở nhiệt độ 270C và áp suất 105 Pa. Tính
áp suất của không khí trong bơm khi không khí bị nén xuống còn 20 cm3 và
nhiệt độ tăng lên tới 390C.


Bài 2
Một lượng không khí chứa trong một quả cầu đàn hồi có thể tích 2,5 lít, ở nhiệt độ
200C và áp suất 99,75 kPa. Khi nhúng quả cầu vào nước có nhiệt độ 50C thì áp suất
của không khí trong đó là 2.105 Pa. Hỏi thể tích của quả cầu giảm đi bao nhiêu?
Bài 3
Một lượng khí đựng trong xilanh có pit-tông chuyển động được. Các thông số trạng

thái của lượng khí này là: 2 atm, 15 lít, 270C. Khi pit-tông nén khí, áp suất của khí
tăng thêm 1,5 atm, thể tích giảm 1,25 lần. Hỏi nhiệt độ của khí nén là bao nhiêu
độ C?
Bài 4
Tính khối lượng riêng của không khí ở đỉnh núi Phan-xi-păng cao 3140 m. Biết rằng
mỗi khi lên cao thêm 10 m thì áp suất khí quyển giảm 1 mmHg và nhiệt độ trên
đỉnh núi là 20C. Biết khối lượng riêng của không khí ở điều kiện chuẩn (áp suất
760 mmHg và nhiệt độ 00C) là 1,29 kg/ m3.
Bài 5
Một phòng có kích thước 8 m x 5 m x 4 m. Ban đầu không khí trong phòng ở
điều kiện chuẩn, sau đó nhiệt độ không khí tăng lên đến 100C, trong khi áp suất là
78 cmHg. Tính thể tích của lượng không khí thoát ra khỏi phòng và khối lượng
không khí còn lại trong phòng?
Bài 6
Một bình chứa khí ôxy có dung tích 10 lít, áp suất 250 kPa và nhiệt độ 270C. Tính
khối lượng ôxy trong bình?
Bài 7
Một bình chứa khí ôxy nén ở áp suất p1 = 15 MPa và nhiệt độ t1 = 370C có khối
lượng bình và khí M1 = 50 kg. Dùng khí một thời gian, áp suất khí là p2 = 5 Mpa ở
nhiệt độ t2 = 70C, khối lượng của bình và khí là M2 = 49 kg.
a. Hỏi khối lượng khí còn lại trong bình là bao nhiêu?
b. Tính thể tích V của bình?