Giáo án bài tập phương trình trạng thái của khí lý tưởng

BÀI TẬP PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI KHÍ LÝ TƯỞNG

I. MỤC TIÊU
1. Kiến thức:
Viết được biểu thức của phương trình trạng thái của khí lý tưởng.
Phát biểu và viết được biểu thức của quá trình đẳng áp.
2. Kĩ năng:
Vận dụng biểu thức của phương trình trạng thái của khí lý tưởng vào giải bài tập.
Vận dụng biểu thức của quá trình đẳng áp vào giải bài tập
3. Thái độ:
Cẩn thận, tự giác, hăng hái phát biểu.
II. CHUẨN BỊ
1. Giáo viên
Bài tập.
2. Học sinh

Ôn lại công thức: phương trình trạng thái của khí lý tưởng, quá trình đẳng áp.
III. TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC


Hoạt động 1: Nhắc kiến thức cũ

Hoạt động của giáo
viên
GV: Yêu cầu HS viết biểu
thức của phương trình trạng
thái của khí lý tưởng
GV: Yêu cầu HS trình bày
quá trình đẳng áp và viết
biểu thức của quá trình đẳng
áp

GV: Yêu cầu HS trình bày
đơn vị của từng đại lượng
trên

Hoạt động của
học sinh

Nội dung

HS: Trả lời

HS: Trả lời

HS: Trả lời

Quá trình biến đổi trạng thái
khi áp suất không đổi gọi là
quá trình đẳng áp.
Trong đó:
P là áp suất ( Pa)
V là thể tích (m3)
T là nhiệt độ tuyệt đối (K)

Hoạt động 2: Sửa bài tập
Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của
học sinh

1) Một quả bóng có thể tích

2 lít, chứa khí ở 27oC có áp
suất 1at. Người ta nung
nóng quả bóng đến nhiệt
độ 57 oC đồng thời giảm thể
tích còn 1 lít. Áp suất lúc
sau là bao nhiêu.
GV: Yêu cầu HS đọc đề bài, HS: Thực hiện
tóm tắt đề bài.
GV: Yêu cầu một HS sửa bài HS: Thực hiện
tập, các HS khác làm và vở.
GV: Yêu cầu HS nhận xét, HS: Thực hiện
đánh giá bài giải của HS.

Nội dung
1) Tóm đề:
Trang thái 1:
V1 = 2 lít
t1 = 27oC => T1 = 300K
P1 = 1at
Trạng thái 2:
V2 = 1 lít
t2 = 57oC => T2 = 330K
P2 = ?
Giải
Áp dụng PT trạng thái của khí
lý tưởng ta có:



2) Một lượng khí H2 đựng

trong bình có V1 = 2 lít ở
áp suất 1,5at, t1 = 27 oC.
Đun nóng khí đến t2 = 127
o
C do bình hở nên một nửa
lượng khí thoát ra ngoài.
Tính áp suất khí trong
bình.
GV: Yêu cầu HS đọc đề bài, HS: Thực hiện
tóm tắt đề bài.

2) Tóm đề:
Trang thái 1:
V1 = 2 lít
P1 = 1,5at
t1 = 27oC => T1 = 300K
Trạng thái 2:
V2 = 1 lít
t2 = 127oC => T2 = 400K
P2 = ?
Giải
Áp dụng PT trạng thái của khí
lý tưởng ta có:

= 4 at

GV: Yêu cầu một HS sửa bài HS: Thực hiện
tập, các HS khác làm và vở.
GV: Yêu cầu HS nhận xét, HS: Thực hiện
đánh giá bài giải của HS.

3) Một xilanh chứa khí lí
tưởng ở áp suất 0,7atm và
nhiệt độ 47 oC.
a/ Tính nhiệt độ trong
xilanh khi áp suất trong
xilanh tăng đến 8atm còn
thể tích khí trong xilanh
giảm 5lần.
b/ Tính áp suất bên trong
xilanh khi giữ pittong cố
định tăng nhiệt độ khí

3) Tóm đề:
Trang thái 1:
P1 = 0,7 atm
t1 = 47oC => T1 = 320K
V1
a) Trang thái 2:
T2 = ?
P2 = 8 atm
b) Trang thái 3:
P3 = ?
V3=V1
t3 = 273oC => T1 = 546K
Giải
a) Áp dụng PT trạng thái của
khí lý tưởng ta có:


trong xilanh lên tới 273 oC.
GV: Yêu cầu HS đọc đề bài, HS: Thực hiện
tóm tắt đề bài.
GV: Yêu cầu một HS sửa bài HS: Thực hiện
tập, các HS khác làm và vở.
GV: Yêu cầu HS nhận xét, HS: Thực hiện
đánh giá bài giải của HS.

= 731 K
b) Áp dụng PT trạng thái của
khí lý tưởng ta có:

(Mà V3 = V1)

= 1,19 at
6) Tóm đề:
Trang thái 1:
t1 = 27oC => T1 = 300K
V1 = 6 lít
Trang thái 2:
t2 =227oC => T2 = 500K
V2 = ?
P = const
Giải
Quá trình đẳng áp ta có:



= 10 lít

6) Ở 27 oC thể tích của một
lượng khí là 6 lít. Thể tích
của lượng khí đó ở nhiệt độ
227 oC khi áp suất không

7) Tóm đề:
Trang thái 1:
V1 = ?


đổi là bao nhiêu?
GV: Yêu cầu HS đọc đề bài, HS: Thực hiện
tóm tắt đề bài.
GV: Yêu cầu một HS sửa bài HS: Thực hiện
tập, các HS khác làm và vở.
GV: Yêu cầu HS nhận xét, HS: Thực hiện
đánh giá bài giải của HS.

t1 = 32oC => T1 = 305K
Trang thái 2:
V2 = V1 +1,7 = ?
t2 = 117oC => T1 = 390K
P = const
Giải
Quá trình đẳng áp ta có:



 390V1 = 305 V1 + 518,5
 85 V1 = 518,5

 V1
= 6,1 lít
 V2 = V1 +1,7
= 6,1 + 1,7 = 7,8 lít

7) Thể tích của một lượng
khí lí tưởng xác định thay
đổi 1,7 lít sau khi nhiệt độ
tăng từ 32 oC lên 117 oC.
Tính thể tích của khối khí
trước và sau thay đổi nhiệt
độ, coi quá trình là đẳng
áp.
GV: Yêu cầu HS đọc đề bài, HS: Thực hiện
tóm tắt đề bài.
GV: Yêu cầu một HS sửa bài HS: Thực hiện
tập, các HS khác làm và vở.
GV: Yêu cầu HS nhận xét, HS: Thực hiện
đánh giá bài giải của HS.

8) Tóm đề:
Trang thái 1:
V1
T1 = ?
Trạng thái 2:
V2 = V1 + 0,1V1
t2 = 47oC => T1 = 320K
P = const
Giải
Quá trình đẳng áp ta có:



= 290,9 K


8) Thể tích của một khối
khí lí tưởng tăng thêm
10% sau khi nhiệt độ tăng
đẳng áp đến 47 oC. Xác
định nhiệt độ ban đầu của
khối khí.
GV: Yêu cầu HS đọc đề bài,
tóm tắt đề bài.
HS: Thực hiện
GV: Yêu cầu một HS sửa bài
tập, các HS khác làm và vở.
HS: Thực hiện
GV: Yêu cầu HS nhận xét,
đánh giá bài giải của HS.
HS: Thực hiện
IV. DẶN DÒ
Yêu cầu HS về nhà làm các bài tập còn lại.