Bài 31. Phương trình trạng thái của khí lí tưởng

pV = Hằng số

Hay:

Đường đẳng nhiệt trong hệ tọa độ (P,V) là đường hypebpol
p2 ,V2 ,T
p1 ,V1 ,T
NHẮC LẠI KIẾN THỨC
ĐỊNH LUẬT BÔI-LƠ-MA-RI-ỐT (T=const)


Hằng số


Hay:


Đường đẳng tích trong hệ tọa độ (p, T) là đường thẳng kéo dài đi qua gốc tọa độ.
p1 ,V ,T1
p2 ,V ,T2
NHẮC LẠI KIẾN THỨC
ĐỊNH LUẬT SÁC-LƠ (V=const)
Bài 31:
PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI
CỦA KHÍ LÍ TƯỞNG
I. Khí thực và khí lí tưởng
II. Phương trình trạng thái của khí lí tưởng
III. Qúa trình đẳng áp
IV. Độ không tuyệt đối
I. KHÍ THỰC VÀ KHÍ LÍ TƯỞNG
Khí lí tưởng là chất khí trong đó các phân tử được coi là các chất điểm và chỉ tương tác khi va chạm
Khí thực là chất khí tồn tại trong thực tế (oxi, nitơ, cacbonic…)
Ở điều kiện nhiệt độ áp suất thông thường có thể coi gần đúng khí thực là khí lí tưởng khi không yêu cầu độ chính xác cao.
> T1
P1
V1
1
2
2’
1’
O
II. PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI CỦA KHÍ LÍ TƯỞNG
- Xét một lượng khí xác định:
Trạng thái 1
p1, V1,T1
Trạng thái 2
p2, V2,T2
Trạng thái 1’
P1’, V2,T1
Trạng thái 2’
P2’, V1,T2
Đẳng tích
Đẳng nhiệt
Đẳng tích
Đẳng nhiệt
II. PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI CỦA KHÍ LÍ TƯỞNG
Xét một khối khí xác định biến đổi trạng thái có các thông số được biểu diễn trên hệ trục( p,V)
Đẳng nhiệt
Đẳng tích
Định luật
Bôi-lơ-Ma-ri-ốt
Định luật
Sác-Lơ
TT1
TT2
TT1’
II. PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI CỦA KHÍ LÍ TƯỞNG
p1V1 = p’V2 (1)
Định luật
Bôi-lơ-Ma-ri-ốt
Định luật
Sác-lơ
 
(2)
II. PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI CỦA KHÍ LÍ TƯỞNG

- Từ (1), (2)
Phương trình trạng thái của khí lí tưởng (hay phương trình Cla – pê - rôn)
- Trong đó p, V, T lần lượt là áp suất, thể tích và nhiệt độ tuyệt đối của một lượng khí xác định ở cùng một trạng thái
- Với một lượng khí không đổi thì hằng số không đổi.
- 1 mol khí thì const= R = 8,31 J/(mol.K), R được gọi là hằng số của chất khí lí tưởng.
- Với n (mol) khí, với R=8,31 J/(mol.K)
pV = nRT
phương trình Cla – pê – rôn-Men-đê-lê-ép
III. QUÁ TRÌNH ĐẲNG ÁP
Liên hệ giữa thể tích và nhiệt độ tuyệt đối trong quá trình đẳng áp
Từ phương trình trạng thái

Khi p1= p2 thì :
=> Trong quá trình đẳng áp của một lượng khí nhất định, thể tích tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối. Định luật Gay-luy-xắc


Quá trình đẳng áp
Quá trình biến đổi trạng thái khi áp suất không đổi gọi là quá trình đẳng áp.
3. Đường đẳng áp:
III. QUÁ TRÌNH ĐẲNG ÁP
- Đường biểu diễn sự biến thiên của thể tích theo nhiệt độ khí áp suất không đổi gọi là đường đẳng áp.
Đặc điểm:
+ Là đường kéo dài đi qua gốc tọa độ trong hệ tọa độ (V,T).
+ Đường ở trên ứng với áp suất nhỏ hơn đường ở dưới.
- Ý nghĩa: Khi T = 0 K => p = 0 và V = 0. Điều đó thực tế chỉ có thể gần đạt được mà thôi. Vì nếu đạt được thì vật chất ngừng hoạt động, nghĩa là trái với quy luật vận động của vật chất.
Nhiệt giai Ken-vin: Nhiệt giai bắt đầu bằng nhiệt độ 0 K gọi là “độ không tuyệt đối”. Các nhiệt độ trong nhiệt giai của Ken-vin đều có giá trị dương và mỗi độ chia trong nhiệt giai này cũng bằng mỗi độ chia trong nhiệt giai Xen-xi-út (Celsius).

IV. “ĐỘ KHÔNG TUYỆT ĐỐI”
Không thể đạt tới 0 K và
0 K được gọi là độ không tuyệt đối.
Phương trình trạng thái khí lí tưởng
m=const
Củng cố vận dụng
CÂU 1: Đối với một lượng khí xác định thì quá trình nào là đẳng áp?
A. Nhiệt độ không đổi, thể tích tăng
B. Nhiệt độ không đổi, thể tích giảm
C. Nhiệt độ tăng, thể tích tăng tỉ lệ thuận với nhiệt độ
D. Nhiệt độ giảm, thể tích tăng tỉ lệ nghịch với nhiệt độ

C
Củng cố vận dụng
 
D
Củng cố vận dụng
CÂU 3: Đồ thị bên diễn tả quá trình:
Quá trình 1-2 và quá trình 2-3 là các quá trình đẳng tích.
Quá trình 1-2 là quá trình đẳng nhiệt và quá trình 2-3 là quá trình đẳng tích.
Quá trình 1-2 là quá trình đẳng tích và quá trình 2-3 là quá trính đẳng nhiệt.
Quá trình 1-2 và quá trình 2-3 là các quá trình đẳng nhiệt.
C
Bài tập vận dụng: Một lượng khí đựng trong một xilanh có pittông chuyển động được. Các thông số trạng thái của lượng khí này là 2 at, 15 lít, 300 K. Khi pit-tông nén khí, áp suất của khí tăng lên tới 3,5 at, thể tích giảm còn 12 lít. Xác định nhiệt độ của khí nén.
Tóm tắt
Trạng thái 1: p1=2 at
V1=15 lít
T1=300K.
Trạng thái 2: p2=3,5 at
V2=12 lít
T2=?
 
K
H
Y
P
E
H
Í
T
H
Ự
C
B
O
L
D
N
É
N
V
A
C
H
Ạ
M
I
L
T
Ư
Ở
N
G
N
H
I
Ệ
T
Đ
Ộ
1
2
3
4
5
6
TRÒ CHƠI Ô CHỮ
Câu 1: chất khí tồn tại trong thực tế như oxi, cacbon… là khí gì?

K
H
Í
T
H
Ự
C
K
H
Í
T
H
Ự
C
Câu 2: đường đẳng nhiệt có dạng là đường gì?

H
Y
P
E
B
O
L
K
H
Y
P
E
H
Í
T
H
Ự
C
B
O
L
Câu 3: đây là một tính chất vật lí của chất khí?

D
Ễ
N
É
N
K
H
Y
P
E
H
Í
T
H
Ự
C
B
O
L
D
Ễ
N
É
N
Câu 4: chất khí trong đó các phân tử được coi chất điểm và chỉ tương tác với nhau khi…. Là khí khí lí tưởng

V
A
C
H
Ạ
M
Ễ
K
H
Y
P
E
H
Í
T
H
Ự
C
B
O
L
D
N
É
N
V
A
C
H
Ạ
M
Câu 5: đây là khí tuân theo định luật bôi-lơ-ma-ri-ốt và và định luật sac-lơ
K
H
I
L
Í
T
Ư
Ở
N
G
K
E
B
O
L
Ễ
N
É
N
V
A
C
H
Ạ
M
K
H
I
L
Í
T
Ư
Ở
N
G
N
H
I
Ệ
T
Đ
Ộ
H
Y
P
E
H
Í
T
H
Ự
C
B
O
L
D
N
É
N
V
A
C
H
Ạ
M
Í
L
Í
T
Ư
Ở
N
G
Câu 6: … là tính chất vật lý của vật chất, hiểu nôm na là thang đo độ "nóng" và "lạnh
N
H
I
Ệ
T
Đ
Ộ
K
P
E
H
Í
T
H
Ự
C
B
O
L
Ễ
N
É
N
V
A
C
H
Ạ
M
K
H
I
L
Í
T
Ư
Ở
N
G
N
H
I
Ệ
T
Đ
Ộ
K
H
Y
P
E
H
Í
T
H
Ự
C
B
O
L
D
N
É
N
V
A
C
H
Ạ
M
Í
L
Í
T
Ư
Ở
N
G
N
H
I
Ệ
T
Đ
Ộ
K
H
Y
P
E
H
Í
T
H
Ự
C
B
O
L
D
Ễ
N
É
N
V
A
C
H
Ạ
M
K
H
I
L
Í
T
Ư
Ở
N
G
N
H
I
Ệ
T
Đ
Ộ
1
2
3
4
5
6
K
H
Y
P
E
H
Í
T
H
Ự
C
B
O
L
D
N
É
N
V
A
C
H
Ạ
M
I
L
Í
T
Ư
Ở
N
G
N
H
I
Ệ
T
Đ
Ộ
K
E
N
V
I
N
ĐÁP ÁN
THE END