Bài 31. Phương trình trạng thái của khí lí tưởng

Viết hệ thức của định luật Bôi-lơ-Ma-ri-ốt và hệ thức của định luật Sác-lơ.

KIỂM TRA BÀI CŨ
Trong quá trình đẳng áp, thể tích…….. với nhiệt độ tuyệt đối.

Tiết 50. Bài 31: PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI CỦA KHÍ LÍ TƯỞNG
I. KHÍ THỰC VÀ KHÍ LÍ TƯỞNG
=> Tuân theo gần đúng các định luật trên.
=> Tuân theo đúng các định luật Bôi-lơ-Ma-ri-ốt và Sác-lơ.
Khi không yêu cầu độ chính xác cao có thể coi khí thực tuân theo đúng các định luật chất khí..
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…)
II. PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI CỦA KHÍ LÍ TƯỞNG
Xét một lượng khí nhất định: ta chuyển lượng khí này từ trạng thái 1 (p1,V1,T1) sang trạng thái 2 (p2,V2,T2)
qua trạng thái trung gian 1’(p’, V2, T2)
p’ , V2 , T1
C1: chuyển từ (1) sang (1’) bằng quá trình nào? Hãy viết biểu thức liên hệ giữa p1, V1 và p’, V2
(1’)
C1: chuyển từ (1’) sang (2) bằng quá trình nào? Hãy viết biểu thức liên hệ giữa p’, T1 và p2, T2
II. PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI CỦA KHÍ LÍ TƯỞNG
Phương trình trên được gọi là phương trình trạng thái
của khí lí tưởng hay phương trình Cla-pê-rôn
11’:
p1V1 = p’V2 (1)
Đẳng nhiệt. Áp đụng định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt:
Đẳng tích. Áp đụng định luật Sac-lơ
Từ (1) và (2) ta có
Hay
Hằng số
Bài tập ví dụ:
Một cái bơm chứa 100 cm3 không khí ở nhiệt độ 27oC và áp suất 105 Pa. Tính áp suất của không khí trong bơm khi không khí bị nén xuống còn 20 cm3 và nhiệt độ tăng lên tới 39oC.
Trạng thái 1
V1 = 100 cm3
p1 = 105 Pa
t1 = 27oC
T1 = 27 + 273
= 300 K
Trạng thái 2
V2 = 20 cm3
p2= ?
t2 = 39oC
T2 = 39 + 273
= 312 K

Từ phương trình trạng thái khí lý tưởng:
= 5,2.105 Pa
m không đổi
T1 =T2
V1 =V2
p1 =p2
CỦNG CỐ KIẾN THỨC

Bài 1: Một cái bơm chứa 1,5ℓ không khí ở nhiệt độ 20oC và áp suất 1,5 atm. Tính áp suất của không khí trong bơm khi không khí bị nén xuống còn 0,75ℓ và nhiệt độ tăng lên 40oC.
Hoạt động nhóm
Bài 2: Trong phòng thí nghiệm người ta điều chế được 50cm3 khí hiđrô ở điều kiện 27oC và áp suất 750mmHg. Tính thể tích lượng khí trên ở điều kiện tiêu chuẩn (nhiệt độ 0oC và 760 mmHg)?

Trạng thái 1
V1 = 1,5ℓ
p1 = 1,5 atm
t1 = 20oC => T1 = 20 + 273
= 293 K
Trạng thái 2
p2= ?
V2 = 0,75ℓ
t2 = 40oC => T2 = 40 + 273 = 313 K
Bài 1:

Từ phương trình trạng thái khí lý tưởng:
≈ 3,2 atm

Trạng thái 1
V1 = 50 cm3
p1 = 750 mmHg
t1 = 27oC => T1 = 27 + 273
= 300 K
Trạng thái 2
V2 = ?
p2= 760 mmHg
t2 = 0oC => T2 = 0 + 273 = 273 K
Bài 2:

Từ phương trình trạng thái khí lý tưởng:
= 45 cm3