Bài 31. Phương trình trạng thái của khí lí tưởng

BÀI CŨ
Câu hỏi 1 : Thế nào là quá trình đẳng tích? Phát biểu nội dung định luật Sác-lơ.
Câu hỏi 2 : Định nghĩa đường đẳng tích. Đặc điểm của đường đẳng tích trong hệ tọa độ ( p; T ).
Quá trình biến đổi trang thái khi thể tích không đổi.
Định luật Sác-lơ :Trong quá trình đẳng tích của một khối khí nhất định, áp suất tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối.p~T -> p/T = hằng số.
Trong hệ tọa độ (p.T) đường đẳng tích là đường thẳng mà nếu kéo dài sẽ đi qua hệ gốc tọa độ
PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI
KHÍ LÍ TƯỞNG
Bài 31:
PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI KHÍ LÍ TƯỞNG
I. KHÍ THỰC VÀ KHÍ LÍ TƯỞNG:
- Khí thực chỉ tuân theo gần đúng định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt và định luật Sác-lơ.
- Khí lí tưởng tuân theo đúng định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt và định luật Sác-lơ.
II. PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI KHÍ LÍ TƯỞNG:
- Xét một lượng khí xác định thực hiện quá trình biến đổi trạng thái theo sơ đồ dưới đây:
- Khi không đòi hỏi độ chính xác cao ta có thể áp dụng các định luật về khí lí tưởng cho khí thực.
I. KHÍ THỰC VÀ KHÍ LÍ TƯỞNG:
II. PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI KHÍ LÍ TƯỞNG:
p1, V1, T1
p2, V2, T2
( 1 )
( 2 )
p’, V2, T1
( 1’ )
PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI KHÍ LÍ TƯỞNG
I. KHÍ THỰC VÀ KHÍ LÍ TƯỞNG:
II. PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI KHÍ LÍ TƯỞNG:
Phương trình trên được gọi là phương trình trạng thái khí lí tưởng hay phương trình Cla-pê-rôn
PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI KHÍ LÍ TƯỞNG
Tiết 50 – 51 : PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI KHÍ LÍ TƯỞNG
I. KHÍ THỰC VÀ KHÍ LÍ TƯỞNG:
II. PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI KHÍ LÍ TƯỞNG:
Benoît Paul Émile Clapeyron (1799 – 1864 )
I. KHÍ THỰC VÀ KHÍ LÍ TƯỞNG:
II. PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI KHÍ LÍ TƯỞNG:
p
O
p’
p1
p2
V1
V2
1
1’
2
T1
T2
Đồ thị biểu diễn quá trình biến đổi từ trạng thái ( p1,V1,T1 ) sang trạng thái ( p2,V2,T2 ):
V
PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI KHÍ LÍ TƯỞNG
III. QUÁ TRÌNH ĐẲNG ÁP
1. Quá trình đẳng áp
Quá trình biến đổi trạng thái khi áp suất không đổi gọi là quá trình đẳng áp.
2. Liên hệ giữa thể tích và nhiệt độ tuyệt đối

Từ phương trình


Nếu p1 = p2 Thì

Vậy : Trong quá trình đẳng áp của lượng khí không đổi, thể tích tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối.
Bài tập áp dụng
Một khối khí ở nhiệt độ 1270C thì có thể tích 20cm3. Khối khí thực hiện biến đổi đẳng áp. Khi nhiệt độ khối khí là 270C thì thể tích khối khí là bao nhiêu?
Giải
Trạng thái 1 p = const Trạng thái 2
T1 = 400K T2 = 300K
V1 = 20cm3 V2 = ?

Áp dụng hệ thức:

Thay số vào ta được : V2 = 15 cm3
Đường biểu diễn sự biến thiên của th? tích theo nhiệt độ khi �p su?t không đổi gọi là đường đẳng �p
Nếu p càng lớn đường đẳng �p nằm càng thấp thì :
3. Đường đẳng áp
Đường biểu diễn là đường thẳng, nếu kéo dài sẽ đi qua gốc toạ độ.
IV. ĐỘ KHÔNG TUYỆT ĐỐI
Nếu giảm nhiệt độ tới 0 K thì P = 0 và V = 0, nếu nhiệt độ dưới 0 K thì P < 0, V < 0. Đây là điều không thể thực hiện được. Nhiệt độ T = 0 của một khối khí ứng với áp suất khí P = 0 nên T = 0 được gọi là độ 0 tuyệt đối. Không thể nào có nhiệt độ thấp hơn vì áp suất của một khối khí không thể thấp hơn 0.
Wiliam Thomson
(1824 – 1907)
IV. ĐỘ KHÔNG TUYỆT ĐỐI

0 K được gọi là độ 0 tuyệt đối. Đây là nhiệt độ tuyệt đối thấp nhất của khối khí.
Nhiệt giai KelVin là thang nhiệt độ bắt đầu từ 0 K
Phương trình trạng thái
PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI VÀ CÁC ĐẲNG QUÁ TRÌNH
T
V
T
p
p
V
T
V
V
p
T
p
Củng cố
củng cố
Nội dung chính cần nắm vững:
Thế nào là quá trình đẳng áp?
Trong quá trình đẳng áp thì mối liên hệ giữa thể tích và nhiệt độ tuyệt đối là gì?
Nhiệt giai Kelvin là gì?
Thế nào là độ 0 tuyệt đối?
Nhiệm vụ về nhà:
Các em về nhà làm các bài tập 4, 5, 6, 7, 8 (trang 165 & 166, sgk)

Câu 1: Một lượng khí đựng trong một xi-lanh có pit-tông chuyển động được. Lúc đầu khí có thể tích 15 lít, nhiệt độ 27 0C và áp suất 2 atm. Khi pit-tông nén khí đến thể tích 12 lít thì áp suất khí tăng lên tới 4 atm. Nhiệt độ trong pit-tông lúc này là bao nhiêu?
480 0C
A.
48 0C
B.
207 0C
C.
27 0C
D.
BÀI TẬP:
Câu 2: Trong phòng thí nghiệm người ta điều chế 40 cm3 khí hiđrô ở áp suất 750 mmHg và nhiệt độ 27 0C. Hỏi thể tích của lượng khí trên ở áp suất 720 mmHg và nhiệt độ 17 0C là bao nhiêu?
40,3 cm3
A.
43 cm3
B.
40 cm3
C.
403 cm3
D.
BÀI TẬP:
Câu 3: Trong xi-lanh của một động cơ đốt trong có 2,5 dm3 hỗn hợp khí dưới áp suất 1 at và nhiệt độ 570C. Pit-tông nén xuống làm cho thể tích hỗn hợp khí chỉ còn 0,25 dm3 và áp suất tăng lên tới 18 at. Tính nhiệt độ của hỗn hợp khí nén.
3210K
A.
4590K
B.
3210C
C.
5940C
D.
BÀI TẬP:
Câu 4: Trong xi-lanh của một động cơ có chứa một lượng khí ở nhiệt độ 400C và áp suất 0,6 at. Sau khi nén, thể tích của khí giảm đi 4 lần và áp suất tăng lên tới 5 at. Tính nhiệt độ của khí cuối kì nén.
6520C
A.
3790C
B.
5620C
C.
3790K
D.
BÀI TẬP: