Bài 29. Quá trình đẳng nhiệt. Định luật Bôi-lơ - Ma-ri-ốt

KIỂM TRA KIẾN THỨC CŨ
Câu hỏi 1: Khi các phân tử khí chuyển động càng nhanh thì:
Nhiệt độ của lượng khí giảm.
Nhiệt độ của lượng khí không đổi.
Nhiệt độ của lượng khí tăng.
Tất cả đều sai.
- Vì các phân tử chuyển động hỗn loạn khi va chạm vào thành bình gây ra áp suất.
Câu hỏi 3: Vì sao chất khí có thể gây ra áp suất lên thành bình?
Câu hỏi 2: Ngoài vỏ một bình kín chứa đầy khí Ôxi có ghi 10 lít. Vậy 10 lít cho ta biết đại lượng nào của khí ôxi?
- Thể tích của khí Ôxi.
QUÁ TRÌNH ĐẲNG NHIỆT
ĐỊNH LUẬT BÔILƠ - MARIỐT
BÀI 29:
I. TRẠNG THÁI VÀ QUÁ TRÌNH BIẾN ĐỔI TRẠNG THÁI:
Trạng thái của một lượng khí được xác định bằng thể tích V, áp suất p và nhiệt độ tuyệt đối T và được gọi là ba thông số trạng thái của lượng khí.
Với T(0K) = 273 + t(0C).
- Quá trình biến đổi trạng thái (quá trình) là sự thay đổi của một lượng khí khi nó chuyển từ trạng thái này sang trạng thái khác.
Đẳng quá trình: Là quá trình trong đó chỉ có hai thông số biến đổi, còn một thông số không đổi. Có 3 loại đẳng quá trình:
T không đổi: quá trình đẳng nhiệt.
V không đổi: quá trình đẳng tích.
p không đổi: quá trình đẳng áp.
II. QUÁ TRÌNH ĐẲNG NHIỆT
Là quá trình biến đổi trạng thái trong đó nhiệt độ được giữ không đổi.
III. ĐỊNH LUẬT BÔILƠ – MARIỐT
1. Đặt vấn đề:
Khi nhiệt độ không đổi, nếu thể tích của một lượng khí giảm thì áp suất của nó tăng và ngược lại. Nhưng áp suất có thay đổi tỉ lệ nghịch với thể tích hay không ?
Kết quả thí nghiệm:
2. Thí nghiệm
Robert Boyle là nhà vật lí người Anh. Ông bắt đầu nghiên cứu về tính chất của chất khí từ năm 1659 qua nhiều thí nghiệm, ông đã tìm ra định luật và công bố nó vào năm 1662.
(25 tháng 1 năm 1627 –
30 tháng 12 năm 1691)
Edme Mariotte là nhà vật lí người Pháp. Bằng những nghiên cứu của mình ông cũng đã tìm ra mối liên hệ giữa p và V khi T không đổi. Và công bố ở Pháp vào năm 1676.
Edme Mariotte
(1620 – 12 tháng 5 năm 1684)
3. Định luật Bôilơ – Mariốt:
a. Phát biểu: Trong quá trình đẳng nhiệt của một lượng khí nhất định, áp suất tỉ lệ nghịch với thể tích.
b. Biểu thức:
* Khi một lượng khí biến đổi đẳng nhiệt từ trạng thái 1 sang trạng thái 2 thì:
p: áp suất (Pa, atm,…);
Ta có:
V: thể tích (m3, lít,…)
Chú ý:
+ Một ô trên trục V ứng với 10 (cm3)
+ Một ô trên trục p ứng với 1 (.105Pa)
IV. ĐƯỜNG ĐẲNG NHIỆT
- Đường biểu diễn sự biến thiên của áp suất theo thể tích khi nhiệt độ không đổi gọi là đường đẳng nhiệt.
- Trong tọa độ (p, V) đường đẳng nhiệt là đường hyperbol.
10
20
2
1
0,5
Bảng kết quả thí nghiệm
40
-Mỗi điểm trên đồ thị biểu diễn một trạng thái của khí.
IV. ĐƯỜNG ĐẲNG NHIỆT
T1
T2
T2 > T1
V
p1
p2
- Ứng với các nhiệt độ khác nhau của cùng một lượng khí có các đường đẳng nhiệt khác nhau.
- Đường ở trên ứng với nhiệt độ cao hơn.
IV. ĐƯỜNG ĐẲNG NHIỆT
303
2
1
0,5
IV. ĐƯỜNG ĐẲNG NHIỆT
303
20
10
CỦNG CỐ - VẬN DỤNG
Khi nhiệt độ của một lượng khí không đổi, thì :
Áp suất tỉ lệ thuận với thể tích.
Áp suất tỉ lệ thuận với nhiệt độ.
Áp suất tỉ lệ nghịch với thể tích.
Áp suất tỉ lệ nghịch với nhiệt độ.
BÀI TẬP VẬN DỤNG
Bài 1: Một khối khí có thể tích 4 lít ở áp suất 105Pa. Nếu nén thể tích khối khí xuống còn 2 lít thì áp suất của khối khí lúc này là bao nhiêu?
Tóm tắt
V1 = 4 lít
p1 = 105Pa
V2 = 2 lít
p2 = ?


Giải
Theo định luật Bôilơ-Mariốt ta có:
p1V1= p2V2

Vậy: p2 =
= 2.105Pa
BÀI TẬP VẬN DỤNG
Bài 2: Dưới áp suất 105 Pa một lượng khí có thể tích 8 lít. Tính thể tích của lượng khí này khi áp suất 1,25.105 Pa. Biết nhiệt độ được giữ không đổi.
Tóm tắt
p1 = 105 Pa
V1 = 8 lít
p2 = 1,25.105 Pa
V2 = ?
Giải
Áp dụng định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt.