Bài 31. Phương trình trạng thái của khí lí tưởng

TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG SÔNG CÔNG

NHIỆT LIỆT CHÀO MỪNG
THẦY CÔ VÀ CÁC EM HỌC SINH

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Lan
Giáo viên hướng dẫn: thầy Ngô Thượng Hạnh


NHẮC LẠI KIẾN
THỨC


Nhắc lại kiến thức
ĐỊNH LUẬT BÔI-LƠ-MA-RI-ỐT (T=const)
pV = Hằng số
p1 ,V1 ,T

p2 ,V2 ,T

p1V1 = p2V2
Hay:

P

Đường đẳng nhiệt trong hệ tọa độ (P,V )

T 2 > T1

là đường hypebpol
O

T1

V


ĐỊNH LUẬT SÁC-LƠ (V=const)

p
=
T
p1 ,V ,T1

Hằng số
Hay:

p1
p2
=
T1
T2

p2 ,V ,T2

p
V1
Đường đẳng tích trong hệ tọa
độ (P,T ) là đường thẳng kéo

V2

dài đi qua gốc tọa độ.

O

T(K)


Em có nhận xét gì về hình dạng quả bóng
bàn sau khi kết thúc thí nghiệm?


Click to edit Master text styles
Second level
Third level
Fourth level
Fifth level


Bài 31:
PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI
CỦA KHÍ LÍ TƯỞNG

I. Khí thực và khí lí
tưởng

II. Phương trình
trạng thái của khí lí
tưởng

III. Qúa trình đẳng

IV. Độ không tuyệt

áp

đối


I. KHÍ THỰC VÀ KHÍ LÍ TƯỞNG
- Khí lí tưởng là chất khí trong đó các phân tử được coi là các chất điểm và chỉ tương tác khi va chạm

>> Tuân theo đúng các định luật Bôi-lơ Ma-ri-ốt và Sác-lơ.

- Khí thực là chất khí tồn tại trong thực tế (oxi,nitơ,cacbonic…)

>> Chỉ tuân theo gần đúng các định luật Bôi-lơ Ma-ri-ốt và Sác-lơ.

- Ở điều kiện nhiệt độ áp suất thông thường có thể coi gần đúng khí thực là khí lí tưởng khi không
yêu cầu độ chính xác cao.


II. PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI CỦA KHÍ LÍ TƯỞNG
- Xét một lượng khí xác định:
2’

Trạng thái 2

P

’
Đẳ

’
P2 , V1,T2

ng

Đẳ

ng

tíc
h

iệ t
nh

Trạng thái 1

Trạng thái 2

p1, V1,T1

p2, V2,T2

P1

1

Đẳ

2

ng

T2 > T1

’
P1 , V2,T1

ng

’

1’

Đẳ

Trạng thái 1

tíc
h

iệ t
nh

P2

O

V1

V2

T1
V


II. PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI CỦA KHÍ LÍ TƯỞNG
Xét một khối khí xác định biến đổi trạng thái có các thông số được biểu diễn trên hệ trục( p,V)

P
TT1
V1

TT1

Đẳng nhiệt

’

V2

P1

’
P1

T1

T1

Định luật
Bôi-lơ-Ma-ri-ốt

TT2

Đẳng tích

V2
1

P2

Định luật
Sác-Lơ

P1

T2 > T1
2
P2

P’1

O

T1

1’
V1

T2 > T
1

V2

V


II. PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI CỦA KHÍ LÍ TƯỞNG

’
TT1

TT1
V1

Đẳng nhiệt

V2
’

P1

P1

T1

T1

’
TT1
V2
P1

’

T1

TT2

Đẳng tích

V2
P2
T2 > T1

Định luật
Bôi-lơ-Ma-ri-ốt

p1V1 = p’V2

(1)

Định luật
Sác-lơ

 

=

(2)


II. PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI CỦA KHÍ LÍ TƯỞNG

p1V1
p 2 V2
=
T1
T2

- Từ (1), (2)

Phương trình trạng thái của khí lí tưởng

pV
=
T
-

Const hay pV

(hay phương trình

~T

Cla – pê - rôn)

Trong đó p, V, T lần lượt là áp suất, thể tích và nhiệt độ tuyệt đối của một lượng khí xác định ở cùng một trạng thái
Hằng số phụ huộc vào lượng khí mà ta xét, với một lượng khí không đổi thì hằng số không đổi.

pV
- = 1 mol khí thì
T

const= R = 8,31 J/(mol.K), R được gọi là hằng số của chất khí lí tưởng.

Hay

Với n (mol) khí,

với R=8,31
pV J/(mol.K)
= nRT

phương trình
Cla – pê – rôn-Men-đê-lê-ép


III. QUÁ TRÌNH ĐẲNG ÁP

1. Qúa 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 trong quá trình đẳng áp
-. Từ phương trình trạng thái
p1.V1 p2 .V2

=
T1
T2
V1
V2
V
-. Khi p1=p2 thì :
=
= > = const
T1

T2

T

=> Trong quá trình đẳng áp của một lượng khí nhất định, thể tích tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối. Định luật Gayluy-xác


III. QUÁ TRÌNH ĐẲNG ÁP
3. Đường đẳng áp:
V

- Đường biểu diễn sự biến thiên của thể tích theo nhiệt
p1 < p2

độ khí áp suất không đổi gọi là đường đẳng áp.

-

p2

Đặc điểm:

+ Đường thẳng có đường kéo dài đi qua gốc tọa độ trong
hệ tọa độ (V,T)
+ Đường ở trên ứng với áp suất nhỏ hơn đường ở dưới
O
T( k)


IV. “ĐỘ KHÔNG TUYỆT ĐỐI”
- Ý nghĩa : Khi T = 0 K => p = 0 và V = 0. Điều đó thực tế chỉ có thể gần đạt được mà thôi. Vì nếu đạt được thì vật chất ngừng
hoạt động, nghĩa là trái với quy luật vận động của vật chất.

-

Nhiệt giai Ken-vin: Nhiệt giai bắt đầu bằng nhiệt độ 0 K gọi là “độ không tuyệt đối”. Các nhiệt độ trong nhiệt giai của Kenvin đều có giá trị dương và mỗi độ chia trong nhiệt giai này cũng bằng mỗi độ chia trong nhiệt giai Xen-xi-út (Celsius).

Không thể đạt tới 0 K và 0 K được gọi là độ không tuyệt đối.


Phương trình trạng thái khí lí tưởng
m=const
p1V1
T1

T=const

pV = const

Hay p1V1=p2V2

p2V2
=

V=const

T2

p=const


Củng cố vận dụng

CÂU 1: Đối với một lượng khí xác định thì quá trình nào 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 tăng tỉ lệ thuận với nhiệt độ

D.
C

Nhiệt độ giảm, thể tích tăng tỉ lệ nghịch với nhiệt độ

Củng cố vận dụng

•

 CÂU 2: Hệ thức nào sau đây không phù hợp với phương trình trạng thái của khí lí tưởng.

=

A. = const

B.

C. pV~T

D. const

D


Củng cố vận dụng

CÂU 3: Đồ thị bên diễn tả quá trình:

A.
B.

p (pa)
2

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

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

C

nhiệt.

D.

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

3
1

O

V


• Bài tập vận dụng: Một lượng khí đựng trong một xilanh có pittông chuyển động được. Các thông số trạng thái của lượng khí
này là 2 at, 15 lít, 300 K. Khi pit-tông nén khí, áp suất của khí tăng lên tới 3,5 at, thể tích giảm còn 12 lít. Xác định nhiệt độ của
khí nén.

 

Bài giải

Tóm tắt
Trạng thái 1: p1=2 at

-

Áp dụng phương trình trạng thái khí lí tưởng

V1=15 lít
T1=300K.
Trạng thái 2: p2=3,5 at
V2=12 lít
T2=?

 T2 =
o
=> T2 = 420 K.


TRÒ CHƠI Ô CHỮ
1

K

H

Í

T

E

B

O

L

N

É

N

4

V

A

C

5

I

L

6

N

H

2
3

H

Y
D

P

I

H

Ự

C

H

Ạ

M

T

Ư

Ở

N

Ệ

T

Đ

Ộ

G


• Câu 1: chất khí tồn tại trong thực tế như oxi, cacbon… là khí gì?

K

H

Í

T

H

Ự

C

K

H

Í

T

H

Ự

C


• Câu 2: đường đẳng nhiệt có dạng là đường gì?

H

Y

P

E

B

O

L
H

Y

P

K

H

Í

T

E

B

O

L

H

Ự

C

• Câu 3: đây là một tính chất vật lí của chất khí?

D

Ễ

N

É

N

H

K

H

Í

T
L

Y

P

E

B

O

D

Ễ

N

É

N

H

Ự

C


•

Câu 4: chất khí trong đó các phân tử được coi chất điểm và chỉ tương tác với nhau khi…. Là khí khí lí tưởng

V

A

C

H

Ạ

M

H

K

H

Í

T

L

Y

P

E

B

O

D

Ễ

N

É

N

V

A

C

H

H

Ự

Ạ

M

C