Bài 31. Phương trình trạng thái của khí lí tưởng

KÍNH CHÀO QUÍ THẦY CÔ
CHÀO CÁC EM
Kiểm tra bài cũ:
Câu 1: Phát biểu nội dung và viết biểu thức định luật
Bôi lơ -Ma ri ốt và định luật Sác lơ ?
Định luật Bôi lơ-Ma ri ốt:
+ ND :Trong quá trình đẳng nhiệt của một lượng khí nhất định, áp suất tỷ lệ nghịch với thể tích.
+ BT : p ~ 1/V hay pV= hằng số
Định luật Sác lơ:
+ ND: Trong quá trình đẳng tích của một lượng khí nhất định, áp suất tỷ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối.
+ BT: p/T = hằng số.
V
T
T
p
O
*Đồ thị (a) và (b) biểu diễn quá trình đẳng nhiệt.
*Đồ thị (c) và (d) biểu diễn quá trình đẳng tích.
Câu 2: Gọi tên các đẳng quá trình được biểu diễn trong
các đồ thị sau:
Nhúng một quả bóng bàn bẹp vào nước nóng, quả bóng phồng lên như cũ;
Bóp quả bong bóng, quả bong bóng có thể nổ;
HÃY HÌNH DUNG!
p
V
T
Trong các quá trình biến đổi trạng thái của một lượng khí xác định, có khi 2 trong 3 thông số trạng thái thay đổi; hoặc cả 3 thông số cùng thay đổi.
I. KHÍ THỰC VÀ KHÍ LÍ TƯỞNG.
 - Khí thực (khí tồn tại trong thực tế) chỉ tuân theo gần đúng các định luật: Bôi-Mariot và Sac-lơ.
 - Khí lý tưởng (mẫu khí trong lý thuyết) là khí tuân theo đúng các định luật về chất khí.
* Ở nhiệt độ và áp suất thông thường, khí thực gần giống khí lý tưởng.
PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI CỦA KHÍ LÍ TƯỞNG
V
p
1
H2
He
O2
5
10
0
Cho hai đường đẳng nhiệt biểu diễn trên giản đồ như hình vẽ.
c) Có thể đi từ (1) sang (2) theo những đẳng quá trình nào?
V
O
p
(1)
(2’)
(2)
V1
p2
T2
T1
p1
p2’
V2
(1’)
p1’
M
- (1)  (1’)  (2);
- (1)  (2’)  (2);
- (1)  (M)  (2);
 Có nhiều cách, ví dụ:
V
O
p
(1)
(2’)
(2)
V1
p2
T2
T1
p1
p2’
V2
Hãy quan sát một cách biến đổi trạng thái từ (1) sang (2) của một lượng khí nhất định!
Gọi tên từng quá trình biến đổi và viết biểu thức liên hệ giữa các thông số trạng thái trong từng quá trình?
PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI CỦA KHÍ LÍ TƯỞNG
II. phương trình trạng thái của khí lí tưởng:
1. Xây dựng phương trình:

2. Chú ý:
-Đối với các lượng khí khác nhau thì hằng số trong PTTT là khác nhau.
-Với 1 mol khí bất kỳ thì hằng số này bằng R = 8,31 J/ (mol K).
R gọi là hằng số lí tưởng.
PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI CỦA KHÍ LÍ TƯỞNG
III. Quá trình đẳng áp
PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI CỦA KHÍ LÍ TƯỞNG
1. Quá trình đẳng áp
Quá trình biến đổi trạng thái khi áp suất được giữ không đổi được
gọi là quá trình đẳng áp.
2. Liên hệ giữa thể tích và nhiệt độ tuyệt đối trong quá trình đẳng áp
Từ PT khi p1=p2 (áp suất không đổi) thi
NDDL: Trong quá trình đẳng áp của một lượng khí nhất định,
thể tích tỷ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối.
Hay
3. Đường đẳng áp
§­êng biÓu diÔn sù biÕn thiªn cña thÓ tÝch theo nhiÖt ®é khi ¸p suÊt kh«ng ®æi gäi lµ ®­êng ®¼ng ¸p

Đồ thị biểu diễn sự biến thiên của thể tích theo nhiệt độ
trong hệ tọa độ (V,T) là đường thẳng có đường kéo dài
đi qua gốc tọa độ
PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI CỦA KHÍ LÍ TƯỞNG
IV. “ ĐỘ KHÔNG TUYỆT ĐỐI ”
PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI CỦA KHÍ LÍ TƯỞNG
*Từ đồ thị cho thấy nếu giảm nhiệt độ tới OK thì p=0 và V=0.
Đó là điều không thể thực hiện được
*Kenvin đưa ra 1 nhiệt giai bắt đầu bằng nhiệt độ 0K và
“0K gọi là độ không tuyệt đối”
p
O
T
p
O
V
V
O
T
p
O
V
Từ phương trình trạng thái có thể suy ra các biểu thức của các đẳng quá trình theo sơ đồ sau:



* Bài tập áp dụng:
Bài 1: Một lượng khí đựng trong xilanh có pittông chuyển động được. Các thông số trạng thái của lượng khí này là: 2 atm, 15 lít, 300 K. Khi pittông nén khí, áp suất của khí tăng lên tới 3,5 atm, thể tích giảm còn 12 lít. Xác định nhiệt độ của khí nén.


Bài 31: PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI CỦA KHÍ LÍ TƯỞNG
* Bài tập áp dụng:
Tóm tắt:
TT1: p1 = 2 atm; V1 = 15 lít; T1 = 300 K.
TT2: p2 = 3,5 atm; V2 = 12 lít. T2 = ?
Bài 31: PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI CỦA KHÍ LÍ TƯỞNG
Giải:
Thay số, được kết quả: T2 = 420 K.
Từ suy ra
Một lượng khí đựng trong xilanh có pittông chuyển động được. Các thông số trạng thái của lượng khí này là: 2 atm, 15 lít, 300 K. Khi pittông nén khí, áp suất của khí tăng lên tới 3,5 atm, thể tích giảm còn 12 lít. Xác định nhiệt độ của khí nén.
Quý thầy, cô cùng toàn thể các em học sinh
Xin trân trọng cảm ơn!

IV.VËn dông:
Bµi 1:
Mét xi lanh cã pÝt t«ng ®ãng kÝn chøa mét khèi khÝ ë nhiÖt ®é 27oC, ¸p suÊt 750 mmHg. Nung nãng khèi khÝ ®Õn nhiÖt ®é 195oC th× thÓ tÝch t¨ng gÊp r­ìi.TÝnh ¸p suÊt cña khèi khÝ trong xi lanh lóc ®ã.
Tóm tắt:
Trạng thái 1:
p1=750mmHg
V1
t1 =27oC -> T1=300K

Tr¹ng th¸i 2:
p2=?
V2= 1,5V1
t2 =195oC -> T2 =468K
Giải: áp dụng phương trình trạng thái ta có:
Suy ra:
Tóm tắt:
Trạng thái 1:
p1=1 atm
V1=2dm3.
T1=273+ 27=300K
Trạng thái 2:
P2=15 atm.
V2= 2 - 1,8= 0,2dm3
t2= ?
Giải: áp dụng pt trạng thái ta có :
Suy ra :
*Bài 2:
Trong xi lanh của một động cơ đốt trong có 2dm3 hỗn hợp khí dưới áp suất 1 atm và nhiệt độ 27oC. Pít tông nén xuống làm cho thể tích hỗn hợp giảm 1,8 dm3 và áp suất tăng lên 15 atm.Tính nhiệt độ hỗn hợp khí nén.
PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI CỦA KHÍ LÍ TƯỞNG
V
O
p
(1)
(2’)
(2)
V1
p2
T2
T1
p1
p2’
V2
*Quá trình đẳng nhiệt từ (1) đến (1/) cho ta:
p1V1= p/V2 (1)
*Quá trình đẳng tích từ (1/) đến (2) cho ta :
*T? (1) với (2) ta suy ra:
*Quá trình đẳng tích từ (1) đến (2/) cho ta :
*Quá trình đẳng nhiệt từ (2/) đến (2) cho ta:
P2/V1= p2V2 (2)
* T? (1) với (2) ta suy ra:
(2)
(1)
V
1
p
V
0
V2
V2

V1
0
H.2
V