Bai 31 Phuong trinh trang thai cua khi li tuong

GIÁO ÁN VẬT LÝ 10 CƠ BẢN

Họ và tên: Thái Phạm Ánh Linh
Lên lớp ngày:
Môn dạy: Vật Lý 10 cơ bản
Lớp dạy: 10/7
Trường : THPT Lê Quý Đôn
Tiết dạy:
Tên bài dạy: Bài 31: Phương trình trạng thái khí lí tưởng
Chương V: Chất khí
Bài 31: PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI KHÍ LÍ TƯỞNG
(Tiết 1)
I. MỤC TIÊU
1. Kiến thức
- Phân biệt được khí thực và khí lí tưởng.
- Từ các phương trình của định luật Bôilơ-Mariốt và định luật Sáclơ xây dựng
được phương trình Claperơn và từ biểu thức của phương trình này viết được biểu
thức đặc trưng cho các đẳng quá trình.
2. Kỹ năng
- Vẽ đồ thị của các đẳng q trình.


- Vận dụng được phương trình Cla-pê-rơn để giải được các bài tập trong SGK và
các bài tập tương tự, đặc biệt là bài tập về quá trình đẳng áp.
3. Thái độ
- Tích cực liên hệ kiến thức đã học vào thực tiễn.
- Có thái độ say mê, hợp tác, tự giác, tích cực trong học tập.
II. PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY
-

Phương pháp nêu vấn đề.

Phương pháp vấn đáp: được sử dụng trong suốt quá trình dạy.
Phương pháp trình bày trực quan.
Phương pháp tích cực hóa học sinh (thảo luận và làm việc theo nhóm dưới
sự chỉ dẫn của giáo viên_ hoạt dộng 2).
III. CHUẨN BỊ
1.Giáo viên
- Video, hình ảnh minh họa.
- Bài tập vận dụng.
2.Học sinh
- Ôn lại các bài 28, 29 và 30.
IV. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
1. Ổn định lớp: Kiểm tra sỉ số lớp học ( 1 phút)
2. Kiểm tra bài cũ: (5 phút)
Câu 1. Quá trình đẳng tích là gì? Phát biểu nội dung và biểu thức của định luật
Sác -lơ?
Câu 2. Hãy vẽ hình dạng của đường đẳng tích trong 3 hệ tọa độ(p,V), (V,T),
(p,T)?


Trả lời: Câu1. Q trình đẳng tích là q trình biến đổi trạng thái mà thể tích
được giữ khơng đổi. Nội dung định luật Sác lơ: Trong quá trình đẳng tích của
một lượng khí nhất định, áp suất tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối.
p

Biểu thức : T =const
Câu2:

3. Bài mới : (2 phút)
Giới thiệu bài mới
Định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt và định luật Sác-lơ chỉ xác định mối liên hệ

giữa hai trong ba thông số trạng thái của một lượng khí khi thơng số cịn lại
khơng đổi. Trong thực tế thường xảy ra các q trình trong đó cả ba thông số
p,V,T đều biến thiên phụ thuộc lẫn nhau. Các em hãy quan sát video sau, Cô cho
1 ít nước nóng vào lon nước và đun sơi nó lên. Lúc này bên trong lon nước nhiệt
độ tăng lên, các phân tử hơi nước chuyển động rất nhanh. Sau đó cơ lấy lon nước
này đặt nhanh vào tơ nước đá.
Vậy chuyện gì đã sảy ra ?Trong quá trình này, cả nhiệt độ, thể tích và áp suất của
lượng hơi nước chứa trong lon nước đều thay đổi. Vậy phương trình nào xác định
mối liên hệ giữa ba thơng số của lượng khí này? Và để giải thích cho hiện tượng
này thì chúng ta cùng vào bài học hơm nay bài 31: Phương trình trạng thái của
khí lí tưởng.
HOẠT ĐỘNG 1: ( 5 phút) Tìm hiểu khí thực và khí lí tưởng.
Hoạt động của giáo viên
- Dựa vào kiến thức đã học,
một em hãy nhắc lại định
nghĩa khí lí tưởng ?
-Nhận xét và nhắc lại câu
trả lời đúng.

Hoạt động của học sinh
Nội dung
- Khí lí tưởng là chất khí I. Khí thực và khí lí
trong đó các phân tử được tưởng
coi là chất điểm và chỉ - Khí thực (khí tồn tại
tương tác khi va chạm.
trong thực tế) chỉ tuân


- Xem SGK/163 và cho cơ
biết khí thực là khí như thế

nào?
- Chúng ta đã học các định
luật về chất khí vậy đối với
hai khí thực và khí lí tưởng
thì nó tn theo tất cả các
định luật đó khơng?

- Là chất khí tồn tại trong
thực tế như ơxi, nitơ,
cacbonic...
- Khơng. Đối với khí thực
thì tn theo gần đúng 2
định luật Bơi-Mariot và
Sac-lơ. Cịn khí lý tưởng
tn theo đúng các định
luật về chất khí
- Trong trường hợp nào có - Khí thực gần giống khí lý
thể coi gần đúng khí thực là tưởng khi ở nhiệt độ và áp
khí lí tưởng?
suất thông thường.
- Nhận xét.

theo gần đúng các

(- Khi không yêu cầu độ
chính xác cao, ta có thể áp
dụng các định luật về chất
khí lí tưởng để tính áp suất,
thể tích và nhiệt độ của khí
thực.)

tưởng.

định luật: Bơi-Mariot
và Sac-lơ.
- Khí lý tưởng (mẫu
khí trong lý thuyết) là
khí tuân theo đúng các
định luật về chất khí.
- Ở nhiệt độ và áp suất
thơng thường, khí thực
gần giống khí lý

HOẠT ĐỘNG 2: (20 phút) Phương trình trạng thái của khí lí tưởng.
Hoạt động của giáo viên
- Bây giờ cơ xét một lượng
khí có trạng thái 1
(p1,V1,T1), bằng các đẳng
q trình, cơ làm cho lượng
khí này chuyển sang trạng
thái 2 (p2,V2,T2) qua trạng
thái trung gian là
1’(p’,V2,T1) như sơ đồ
h31.2 SGK. Vì chúng ta
khơng thể có 1 q trình
trực tiếp đẳng nhiệt hoặc
đẳng tích được.
- Hoạt động nhóm và trả lời
các câu hỏi sau:

Hoạt động của học
sinh
- Nghe và tiếp nhận
vấn đề.

Nội dung
II. Phương trình trạng thái
của khí lí tưởng.
Xét 1 lượng khí xác định:
1

P1
P2
P'
V 1 →1 ' V ' 1 → 2 V 2 =V ' 1
T ' 1=T 1
T1
T2

{ {

{


- Các em cho cô biết khi
chuyển từ trạng thái (1)
sang trạng thái (1’) thì
thơng số nào khơng đổi?
Vậy đây là q trình gì?
(Nhóm 1)

- Vậy ta sẽ sử dụng định
luật gì tương ứng đã học
với đẳng quá trình này?
Biểu thức của định luật?

- Nhiệt độ khơng đổi.
→ Q trình đẳng
nhiệt.

- Tương tự, khi chuyển từ
trạng thái (1’) sang trạng
thái (2) thì thơng số nào
khơng đổi? và đây là q
trình gì? (Nhóm 2)
- Định luật và biểu thức áp
dụng cho q trình này là
gì?
- Từ biểu thức (2) ta có p’
bằng gì?

- Thể tích khơng đổi.
→ Q trình đẳng
tích.

- Từ (1) và (3) ta rút ra
được?

- Định luật Bôi-lơ –
Ma-ri-ốt. Biểu thức:
p1V1 = p’V2

(1)

- Định luật Sác-lơ.

p ' p2
=
Biểu thức: T 1 T 2
(2)

p'=

T2

p'=

pV
P1 V 1 P 2 V
= => 2 =hs
T1
TT2

(4)

- Nghe và ghi nhớ

- Phương trình (4) được gọi
là phương trình trạng của
khí lí tưởng hay phương
trình Cla-pê-rơn.
- Qua phần này thì có em

nào có thể giải thích cho cơ
vấn đề lon nước bị móp ở - Dựa vào cơng thức
đầu bài khơng?
của pt trạng thái khí lí

p2 T 1

(2)

T2
(2)=>
(3)
Thế (3) vào (1) ta được:
p1 V 1 =

(3)

(4)
- Nói 1 cách khái qt thì
PV
=const
T

p ' p2
=
T1 T2

p2 T 1

Thay (3) vào (1) ta

- Sau hai quá trình biến đổi được:
này khi 1 lượng khí khơng p1 V 1 = p 2 V 2
T2
đổi từ trạng thái ( T 1
P1 , V 1 , T 1 ¿ → ( P2 , V 2 , T 2 ) →

- Giai đoạn 1: 11’: quá
trình đẳng nhiệt
p1V1 = p’V2 (1)
- Giai đoạn 2: 1’2: đẳng
tích

=>

p2 T 1
T2

V2

p1 V 1 p 2 V 2
=
T1
T2
pV
=> =hs
T

(4)

- Phương trình (4) được gọi

là phương trình trạng của khí
lí tưởng hay phương trình
Cla-pê-rơn.


- Nhận xét, giải thích lại:
PV
=const
T
→ pV =R . T

tưởng:

trong đó R là hằng số
(khơng đổi). Mà khi đưa
lon nước vào tơ nước đá thì
T giảm rất nhanh. Ta thấy
VT giảm nên VP chắc hẳn
phải giảm, vì T giảm tức
nghĩa các phân tử sẽ
chuyển động chậm và va
chạm vào thành lon nước ít
hơn nhiều so với trước, dẫn
đến P giảm mạnh, đến mức
bên trong lon nước P bé
hơn rất nhiều so với áp suất
bên ngồi khí quyển và làm
móp lon nước ( V giảm).
- Bây giờ chúng ta vận
dụng phương trình trạng

thái của khí lí tưởng để giải
bài tập.
Củng cố (1 phút)

P
=const
T

để giải thích .

Bài học này học sinh cần nắm:
- Phân biệt khí thực và khí lí tưởng.
- Phương trình trạng thái của khí lí tưởng.
- Từ phương trình trạng thái khí lí tưởng có thể rút ra biểu thức của định luật
Bôilơ-Mariốt và biểu thức của định luật Sáclơ.
HOẠT ĐỘNG 3 (10 phút):Vận dụng phương trình trạng thái của khí lí tưởng
Hoạt động của giáo viên
- Để giúp các em hiểu sâu hơn về

Hoạt động của học sinh
- Theo dõi yêu cầu của giáo viên

dạng pt của trạng thái khí lí tưởng thì - Làm bài tập.
chúng ta cùng làm một số bài tập vận


dụng sau.
Bài 6 (trang 166 SGK) :
Mối liên hệ giữa áp suất thể tích,
nhiệt độ của một lượng khí trong - Đáp án B

q trình nào sau đây khơng được
xác định bằng phương trình trạng Vì khi nung nóng mà bình khơng đậy kín,
một lượng khí sẽ thốt ra ngồi, phương trình
thái của khí lí tưởng?
trạng thái sẽ khơng được nghiệm đúng
A. Nung nóng một lượng khí trong
một bình đậy kín.
B. Nung nóng một lượng khí trong
một bình khơng đậy kín.
C. Nung nóng một lượng khí trong
một xilanh kín có pit-tơng làm khí
nóng lên, nở ra, đẩy pit-tơng di
chuyển.
-Theo dõi đề bài và làm bài tập
D. Dùng tay bóp lõm quả bóng bàn. a. Tính nhiệt độ T2.
Bài 2: Trong xilanh của một động
cơ có chứa một lượng khí ở nhiệt
TT1
TT2
độ 47o C và áp suất 0,7 atm.
P1 = 0,7atm
P2 = 8atm
a. Sau khi bị nén thể tích của khí
V1
V2 = V1/5
giảm đi 5 lần và áp suất tăng lên tới
T1 = 320K
T2 = ?
8atm. Tính nhiệt độ của khí ở cuối
q trình nén?

Áp dụng PTTT khí lý tưởng,
b. Người ta tăng nhiệt độ của khí lên Ta có:
đến 273oC và giữ pit-tơng cố định
p1V1 p2V2
8V .320

 T2  1
731K
thì áp suất của khí khi đó là bao
T1
T2
5.0, 7V1
nhiêu?
b. Vì pít- tơng được giữ khơng đổi nên đó là
Bài 3: (Hình vẽ ở sau)
q trình đẳng tích:
Theo định luật Sác – lơ, ta có:
p1 P3
p .T 546.0,7
  p3  1 3 
1,19atm
T1 T3
T1
320

HOẠT ĐỘNG 4 (1 phút): Dặn dò.
Hoạt động của GV
- Làm các bài tập trong SGK và các tài liệu

Hoạt động của HS

- Nhận nhiệm vụ


khác có liên quan.
- Xem trước bài mới: Nội năng sự biến thiên
nội năng.
V. Rút kinh nghiệm:
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
Bài tập vận dụng:
Bài 3:Cho đồ thị thay đổi trạng thái như hình bên. Nó được vẽ sang hệtrục p – V thì
chọn hình nào dưới đây:

p

p

2

2p
0

p0

0

3

1
V0

A

2V0

3

2p
0
p0

V

0

2p0

2

1
V0

B

2V0

p0
V

0

p

3

2

1
V0 2V0 V
C.

2p0

p

p0
0

T0 2T0 T
D.