Bài 31. Phương trình trạng thái của khí lí tưởng

Kiểm tra bài cũ
1 - Thế nào là quá trình đẳng nhiệt ?
- Phát biểu định luật Bôilơ -Mariot ?

 1. Quá trình đẳng nhiệt là quá trình biến đổi trạng thái khi nhiệt độ không đổi.
Định luật Bôilơ-Mariot: Trong quá trình đẳng nhiệt của một lượng khí nhất định, áp suất tỉ lệ nghịch với thể tích.

Thời gian là 60 giây
Thời gian là 60 giây
2. -Thế nào là quá trình: đẳng tích?
- Phát biểu định luật định luật Sac-lơ ?
 2. - Quá trình đẳng tích là quá trình biến đổi trạng thái khi thể tích không đổi.
- 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.
Thời gian là 60 giây
Thời gian là 60 giây
3. Gọi tên các đẳng quá trình được biểu diễn trong các hệ toạ độ sau:
d): Quá trình đẳng tích.
b): Quá trình đẳng nhiệt.
c): Quá trình đẳng tích.
Thời gian là 60 giây
Thời gian là 60 giây
a): Quá trình đẳng nhiệt.
4. Cho hai đường đẳng nhiệt biểu diễn trên hệ toạ độ như hình vẽ.


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


 T1 = T1’

b) So sánh T1 và T1’
T2 và T2’
V1 và V2’
V2’
 T2 = T2’
 V1 = V2’

4. Cho hai đường đẳng nhiệt biểu diễn trên đồ thị 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
p
V
T
Cả 3 thông số trạng thái đều thay đổi.
Nước nóng
Bóng bàn
Nhúng quả bóng bàn bị bẹp vào nước nóng thì hiện tượng gì xảy ra với quả bóng?
Các thông số trạng thái nào của lượng khí trong quả bóng thay đổi?
Vậy phải dùng phương trình nào để xác định mối liên hệ giữa 3 thông số của lượng khí này ?
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.
Thế nào là khí thực ?
Thế nào là khí lí tưởng ?
Khi nào thì khí thực gần giống khí lí tưởng?


2. Phương trình trạng thái của khí lý tưởng

Hãy quan sát sự biến đổi trạng thái của một lượng khí từ trạng thái (1) sang trạng thái (2).
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

V2’
  (1)  (2’):
(a)
  (2’)  (2):
(b)
đẳng tích
đẳng nhiệt
2. Phương trình trạng thái của khí lý tưởng

Hãy viết biểu thức của định luật Sáclơ cho trạng thái 1 và trạng thái 2’?
Hãy viết biểu thức của định luật
Bôi-lơ - Ma-ri-ốt cho trạng thái 2’ và trạng thái 2?
V2’
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





















T1
V2’
 Chú ý:
Đối với các lượng khí khác nhau thì hằng số trong phương trình trạng thái là khác nhau ( phụ thuộc vào khối lượng khí ).
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 Bôilơ-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 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, 300K. 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.



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
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.
1
2
B�i 2: Một cái bơm chứa 200 cm3 không khí ở nhiệt độ 27oC và áp suất 105 Pa. Tính áp suất không khí trong bơm khi không khí bị nén xuống còn 20cm3 và nhiệt độ 40oC .
V1 = 200cm3
T1=27 + 273 = 300K
P1=105 Pa
V2 = 20cm3
T2=40 + 273 = 313K
P2=?
Bài giải

I
II
The end