Bài 30. Quá trình đẳng tích. Định luật Sác-lơ

Câu hỏi: Thế nào là quá trình đẳng nhiệt?
Phát biểu và viết biểu thức của định luật Bôi lơ- Mariôt?
Kiểm tra bài cũ
Trong quá trình đẳng nhiệt của một lượng khí nhất định, áp suất tỉ lệ nghịch với thể tích.
Hay p.V = hằng số
(1)
Định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt viết cho 2 trạng thái là:
p1V1= p2V2
(2)
Quá trình đẳng tích
Định luật Sác-lơ
Bài 30
QÚA TRÌNH ĐẲNG TÍCH:
Quá trình biến đổi trạng thái khi thể tích không đổi là quá trình đẳng tích.
Trong bài trước chúng ta đã biết quá trình đẳng nhiệt là quá trình biến đổi trạng thái khi nhiệt độ không đổi.Vậy một cách tương tự thì quá trình đẳng tích là quá trình như thế nào?
(?) Hãy viết các thông số trạng thái của hai trạng thái trong quá trình đẳng tích?
Trả lời: Trạng thái 1 : P1 , V, T1
Trạng thái 2 : P2 , V, T2
1. Thí nghiệm:
II. ĐỊNH LUẬT SÁC-LƠ
a) Dụng cụ và bố trí thí nghiệm
(Như hình vẽ)
Xilanh giữ cố định V chứa khối khí cần khảo sát
Áp kế đo áp suất của khối khí
Nhiệt kế đo nhiệt độ của khối khí
1. Thí nghiệm:
II. ĐỊNH LUẬT SÁC-LƠ
b) Tiến trình thí nghiệm
c) Bảng số liệu
C1: Hãy tính các gía trị p/T ở bảng số liệu trên. Từ đó rút ra liên hệ giữa p và T trong quá trình đẳng tích.
Nhận xét: Khi nhiệt độ tăng thì áp suất cũng tăng và ngược lại.
2. Định luật Sác-lơ
b. Giới thiệu về Sác-lơ
Jacques Alexandre César Charles (sinh ngày 11 tháng 11 năm 1746, mất ngày 7 tháng 4 năm 1823) là nhà sáng chế, nhà khoa học, nhà toán học và nhà khí động học người Pháp.
Charles sinh ra ở Beaugency-sur-Loire, và thực hiện chuyến bay đầu tiên bằng bong bóng chứa khí hydro vào ngày 27 tháng 8 năm 1783.
Khoảng năm 1787, ông khám phá ra Định luật Charles
Nếu xét quá trình biến đổi từ trạng thái 1 (P1,V,T1) sang trạng thái 2 (P2,V,T2) thì
Trong quá trình đẳng tích của một lượng khí nhất định, áp suất tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối.
b. Nội dung định luật Sác-lơ
Bài tập vận dụng:
Tính áp suất của lượng khí ở 00C, biết áp suất ở 270C là 1,5.105 pa. Xem thể tích của lượng khí không đổi.
Hướng dẫn giải:
Ta có T1 = 0 + 273 = 2730K
T2 = 27 + 273 = 3000K
Đồng thời P2 = 1,5.105 pa
Vận dụng định luật Sác lơ ta có:
Đáp án:
P1 = 1,365.105 pa
III. ĐƯỜNG ĐẲNG TÍCH
C2: Hãy dùng các số liệu trong bảng kết quả thí nghiệm thu được để vẽ đường biễu diễn sự biến thiên của áp suất theo nhiệt độ tuyệt đối trong hệ tọa độ (P,T).
- Trên trục tung ứng 1cm ứng với 10mmHg bắt đầu từ 760mmHg.
- Trên trục hoành 1cm ứng với 5K, bắt đầu từ 300K.
Trả lời: Xét một cách gần đúng thì sự phụ thuộc của P vào T trong hệ (P, T) là 1 đường thẳng có đường kéo dài đi qua gốc tọa độ.
III. ĐƯỜNG ĐẲNG TÍCH
Đường biễu diễn sự biến thiên của áp suất
theo nhiệt độ khi thể tích không đổi
gọi là đường đẳng tích.
Khái niệm
III. ĐƯỜNG ĐẲNG TÍCH
Câu C3: Đường biễu diễn này có đặc điểm gì?

Trả lời:
Đường biễu diễn có đường kéo dài đi qua gốc tọa độ
Hãy so sánh các giá trị
Thể tích V1, V2 ???
Hướng dẫn:
- Kẻ một đường thẳng song song với trục p cắt các
đường V1 tại điểm A và cắt đường V2 tại điểm B
ứng với các giá trị của áp suất lần lượt là P1 và P2.
Khi đó quá trình AB là quá trình đẳng nhiệt.
P1.V1= P2.V2
Vì P1 > P2 nên ta có V1 < V2
Vận dụng định luật Bôi lơ- Mariot ta có
III. ĐƯỜNG ĐẲNG TÍCH
P1
P2
A
B
Bài 1:Trong hệ tọa độ (P,T), đường biễu diễn nào sau đây là đường đẳng tích?
A, Đường hypebol
B, Đường thẳng kéo dài qua gốc tọa độ.
C, Đường thẳng không đi qua gốc tọa độ
D, Đường thẳng cắt trục P tại điểm P= P0.
Đáp án
CỦNG CỐ, VẬN DỤNG
Bài 2: Một bình chứa lượng khí ở nhiệt độ 270C. Và áp suất 2 bar ( 1bar = 105 pa). Hỏi nhiệt độ phải giảm bao nhiêu độ để áp suất giảm đi một nửa.
Hướng dẫn giải:
Nếu gọi P1, P2, V1, V2 là áp suất và nhiệt độ ở trạng thái đầu và trạng thái cuối khi đó ta có: P1 = 2P2 , Vận dụng định luật Sác lơ ta có:
=> T1 = 2T2 => T2 = 1500K nên t2 = -123 0C
Độ giảm là t1 – t2 = 1500C
T1 =27 + 273 = 3000K
CỦNG CỐ, VẬN DỤNG
Về nhà làm các bài tập trang 162 SGK.

Bài tập 30.6, 30.7, 30.8 trong Sách BTVL 10 trang 69.

Đọc trước bài 31.
DẶN DÒ