Bài 31. Phương trình trạng thái của khí lí tưởng

Tổ
VẬT LÝ
Trường THpt câm thủy III
Giáo viên:Lê Thị Tình
1. Thế nào là quá trình: đẳng nhiệt, đẳng tích? Phát biểu định luật Bôi-Mariot và định luật Sac-lơ.
 1. Quá trình đẳng nhiệt (đẳng tích) là quá trình biến đổi trạng thái khi nhiệt độ (thể tích) không đổi.
Định luật Bôi-Mariot: Trong quá trình đẳng nhiệt của một lượng khí nhất định, áp suất tỉ lệ nghịch với thể tích.
Định luật Sac-lơ: Trong quá trình đẳng tích của một lượng khí nhất định, áp suất tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối.
2. Gọi tên các đẳng quá trình được biểu diễn trong các giản đồ sau:
 a) và b): Quá trình đẳng nhiệt.
c) và d): Quá trình đẳng tích.

3. Cho hai đường đẳng nhiệt biểu diễn trên giản đồ như hình vẽ.


b) So sánh nhiÖt ®é t¹i (1) vµ (1’).
(2) vµ (2’)
So s¸nh thÓ tÝch V1 và V2
c) Có thể đi từ (1) sang (2) theo những đẳng quá trình nào?
a) So sánh T1 và T2.
3. Cho hai đường đẳng nhiệt biểu diễn trên giản đồ như hình vẽ.


 T1 > T2.
a) So sánh T1 và T2.
3. Cho hai đường đẳng nhiệt biểu diễn trên giản đồ như hình vẽ.


 T¹i (1) vµ(1’):T1 = T1
T¹i (2) vµ (2’) :T2 = T2
V1 < V2’.
b) So sánh nhiªt ®é t¹i (1)và(1’)
(2) vµ (2’)
so s¸nh thÓ tÝch V1 và V2’.
3. 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?
- (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
(1’)
p1’
M
Trong các quá trình biến đổi trạng thái của một lượng khí xác định, khi một thông số trạng thái thay đổi thì một hoặc các thông số còn lại cũng thay đổi.
p
V
T
1. Khí thực và khí lý 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.


2. Phương trình trạng thái của khí lý tưởng

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?
V
O
p
(1)
(2’)
(2)
V1
p2
T2
T1
p1
p2’
V2
2. Phương trình trạng thái của khí lý tưởng

  (1)  (2’):
(a)
  (2’)  (2):
(b)
đẳng tích
đẳng nhiệt
2. Phương trình trạng thái của khí lý tưởng

P2`v1 = p2v2
2. Phương trình trạng thái của khí lý tưởng
Từ (a) và (b), hãy tìm mối liên hệ trực tiếp giữa các thông số của khối khí ở hai trạng thái (1) và (2)?
 
 
PTTT của khí lí tưởng
















 Chú ý:
Đối với các lượng khí khác nhau thì hằng số trong phương trình trạng thái là khác nhau.
Với 1 mol khí bất kì thì hằng số này bằng R = 8,31 J/(mol.K);
R được gọi là hằng số khí lý tưởng.
Các phương trình của định luật Bôi-Mariot và định luật Saclơ có thể xem là các trường hợp riêng của phương trình trạng thái.
2. Phương trình trạng thái của khí lý tưởng

* 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 tập áp dụng:
Tóm tắt:
p1 = 2 atm; V1 = 15 lít; T1 = 300 K.
p2 = 3,5 atm; V2 = 12 lít.
T2 = ?
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.