Bai 31 Phuong trinh trang thai cua khi li tuong

Tên: Trần Xuân Lĩnh
Lớp: ĐHSLY15A
Nhóm:01
Ngày thực hiện: 17/09/2018
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 Bơilơ-Mariốt và định luật Sáclơ xây dựng được
phương trình Cla-pê-rơn và từ biểu thức của phương trình này viết được biểu thức đặc
trưng cho các đẳng q trình.
2. Kỹ năng
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 q 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. CHUẨN BỊ
1.Giáo viên
- Dụng cụ thí nghiệm.
- Giáo án, SGK
- Bài tập vận dụng.
2.Học sinh
- Ôn lại các bài 28, 29 và 30.
IV. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
1. Ổn định lớp.


2. Bài mới : (2 phút)
Giới thiệu bài mới

Định luật Bôilơ-Mariốt 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 thí nghiệm sau.Cơ có một quả bóng đã bị biến
dạng và đặt vào 1 cái cốc, sau đó cơ cho 1 ít nước nóng vào cái cốc chứa quả bóng, quả
bóng đã phồng lên và trở về hình dạng ban đầu. Vậy chuyện gì đã sảy ra? Trong q
trình này, cả nhiệt độ, thể tích và áp suất của lượng khí chứa trong quả bóng có thay đổi
khơng? Nếu 3 thơng số đều thay đổi vậy làm sao 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.
3. HOẠT ĐỘNG 1: ( 10 phút) Tìm hiểu khí thực và khí lí tưởng.
Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Nội dung
I. Khí thực và khí lí tưởng

- Dựa vào kiến thức đã học, - Khí lí tưởng là chất khí
một em hãy nhắc lại định trong đó các phân tử được
nghĩa khí lí tưởng ?
coi là chất điểm và chỉ
tương tác khi va chạm.
- Khí lý tưởng có tn theo - Có
đúng các định luật chất khí
mà ta đã học không các em?
-Nhận xét và nhắc lại câu trả
lời đúng.
- 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

- Khí lý tưởng (mẫu khí trong
lý thuyết) là khí tuân theo đúng
các định luật về chất khí.

- Khí thực (khí tồn tại trong
thực tế) chỉ tuân theo gần đúng
các định luật: Bôi-Mariot và
Sac-lơ.


- Trong trường hợp nào có thể - Khí thực gần giống khí lý - Ở nhiệt độ và áp suất thơng
coi gần đúng khí thực là khí lí tưởng khi ở nhiệt độ và áp thường, khí thực gần giống khí
tưởng?

suất thơng thường.
lý tưởng.
- Nhận xét: Khi khơng u
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.
4. HOẠT ĐỘNG 2: (20 phút) Phương trình trạng thái của khí lí tưởng.
Hoạt động của giáo viên
Từ các hệ thức Bôi lơ –
Mariốt và định luật Sác-lơ, ta
xây dựng được phương trình
trạng thái của khí lý tưởng.
- 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.
Dựa vào hình 31.2 và trả lời
các câu hỏi sau:
- Khi chuyển từ trạng thái (1)
sang trạng thái (1’) thì thơng
số nào khơng đổi? Vậy đây

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

Hoạt động của học sinh

Nội dung
II. Phương trình trạng thái
của khí lí tưởng.

Xét 1 lượng khí xác định:

Nghe và tiếp nhận vấn
đề.

'
P1
P2
P
'
(1) V 1 → ( 1 ) V 2 →(2) V 2
T1
T1
T2

{ { {

- Nhiệt độ khơng đổi.

→ Q trình đẳng
nhiệt.
- Giai đoạn 1: (1)  (1’): q
- Định luật Bơilơ – trình đẳng nhiệt
p1V1 = p’V2 (1)
Mariốt.
Biểu
thức:
p1V1 = p’V2


- Tương tự, khi chuyển từ
- Giai đoạn 2:(1’)  (2): quá
trạng thái (1’) sang trạng thái - Thể tích khơng đổi.
trình đẳng tích
→ Q trình đẳng tích.
(2) thì thơng số nào khơng
đổi? và đây là q trình gì?
- Định luật và biểu thức áp
dụng cho quá trình này là gì? - Định luật Sác-lơ. Biểu
thức:
P' P2
=
(2)
'
P
P
= 2
T 1 T2

- Từ biểu thức (2) ta có P’
bằng gì?
P' =



P2T 1
T2

- Thay (3) và (1) thì ta sẽ
Thay (3) vào (1) ta được:
được gì?
Sau hai quá trình biến đổi
này khi 1 lượng khí khơng
đổi từ trạng thái (
P1 , V 1 , T 1 ¿ → ( P2 , V 2 , T 2 ) , ta
có phương trình (4). Nói 1
cách khái quát thì

T1

P2 T 1
V2
T2
P1 V 1 P 2 V 2
=
T1
T2

T2

P' =

P2T 1
T2

(3)

Thế (3) vào (1) ta được:

P1 V 1=

P2 T 1
V2
T2
P1 V 1 P2 V 2

=
T1
T2

P1 V 1=

(4)

PV
=const =n . R
T

Trong đó:

- Nghe và ghi nhớ
n là số mol của chất khí
(mol)
R là hằng số của chất khí lý
tưởng (R = 8,31 J/(mol.K) )
- Phương trình (4) được gọi
là phương trình trạng của khí
lí tưởng hay phương trình
Cla-pê-rơn.
- Dựa vào cơng thức của
- Qua phần này thì có em nào pt trạng thái khí lí tưởng
có thể giải thích cho cơ vấn để giải thích .
đề quả bóng đã đặt ra ở đầu
bài khơng?
- Nhận xét, giải thích lại:
PV
=const
T
→ pV =n . R . T

trong đó R là hằng số (khơng



PV
T

= hằng số=n.R

Trong đó:

n là số mol của chất khí (mol)
R là hằng số của chất khí lý
tưởng (R = 8,31 J/(mol.K) )
- Phương trình (4) được gọi là
phương trình trạng của khí lí
tưởng hay phương trình Clapê-rơn.


đổi).
Khi đổ nước nóng vào cốc
chứa quả bóng thì nhiệt độ
(T) của khí chưa trong quả
bóng tăng nhanh. Dựa theo
phương trình của khí lý
tưởng ta thấy nhiệt độ tỉ lệ
thuận với tích áp suất (P) và
thể tích (V). Khi T tăng thì P
và V cũng tăng làm cho quả
bóng căng trịn.
- Bây giờ chúng ta vận dụng
phương trình trạng thái của
khí lí tưởng để giải bài tập.
5. HOẠT ĐỘNG 3 (10 phút):Vận dụng phương trình trạng thái của khí lí tưởng
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
- Để giúp các em hiểu sâu hơn về dạng pt - Theo dõi yêu cầu của giáo viên
của trạng thái khí lí tưởng thì chúng ta - Làm bài tập.
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 q
trình nào sau đây khơng được xác định
bằng phương trình trạng thái của khí lí - Đáp án B
tưởng?
Vì khi nung nóng mà bình khơng đậy kín, một
A. Nung nóng một lượng khí trong lượng khí sẽ thốt ra ngồi, phương trình trạng
một bình đậy kín.
thái sẽ khơng được nghiệm đúng
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.
D. Dùng tay bóp lõm quả bóng bàn.
Bài 2: Trong xilanh của một động cơ
có chứa một lượng khí ở nhiệt độ 47o
C và áp suất 0,7 atm.
-Theo dõi đề bài và làm bài tập
a. Sau khi bị nén thể tích của khí giảm a. Tính nhiệt độ T2.


đi 5 lần và áp suất tăng lên tới 8atm.
Tính nhiệt độ của khí ở cuối q trình
TT1
TT2
nén?
P1 = 0,7atm
P2 = 8atm
b. Người ta tăng nhiệt độ của khí lên V1
V2 = V1/5

o
đến 273 C và giữ pit-tông cố định thì T1 = 320K
T2 = ?
áp suất của khí khi đó là bao nhiêu?
Áp dụng PTTT khí lý tưởng,
Ta có:
p1V1 p2V2
8V .320

 T2  1
731K
T1
T2
5.0, 7V1

b. Vì pít- tơng được giữ khơng đổi nên đó là 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

6. HOẠT ĐỘNG 4 (3phút): Dặn dò.
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
- Làm các bài tập trong SGK và các tài liệu khác - Nhận nhiệm vụ

có liên quan.
- Xem trước bài mới: Nội năng sự biến thiên nội
năng.
V. Rút kinh nghiệm:
.............................................................................................................................................
.........................................................................................................................