Bài 31. Phương trình trạng thái của khí lí tưởng

TẬP THỂ LỚP 10A2 XIN KÍNH CHÀO QÚY THẦY CÔ
TRƯỜNG THPT HOÀNG HOA THÁM
TỔ : VẬT LÝ
PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI KHÍ LÍ TƯỞNG
GV : HOÀNG VĂN ĐỨC
BÀI DẠY
PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI KHÍ LÝ TƯỞNG
I. KHÍ THỰC VÀ KHÍ LÝ TƯỞNG:
II. PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI KHÍ LÝ TƯỞNG:
III. QUÁ TRÌNH ĐẲNG ÁP - ĐỊNH LUẬT GAY-LUSSAC:
IV. PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI VÀ CÁC QUÁ TRÌNH BIẾN ĐỔI:
PHẦN TỰ LUẬN :
PHẦN TRẮC NGHIỆM :
KIỂM TRA BÀI CŨ
1. PHÁT BIỂU VÀ VIẾT BIỂU THỨC ĐỊNH LUẬT BOYLE - MARIOTTE?
Trả lời:
Phát biểu:
Trong quá trình đẳng nhiệt của một lượng khí nhất định, áp suất tỉ lệ nghịch với thể tích
Biểu thức:
P1V1 = P2V2 hay PV = hằng số
2. PHÁT BIỂU VÀ VIẾT BIỂU THỨC ĐỊNH LUẬT CHARLES ?
Trả lời:
Phát biểu:
Trong quá trình đẳng tích của một lượng khí nhất định, áp suất tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối.
Biểu thức:
P1
T1
=
P2
T2
hay
P
T
= hằng số
3. Thế nào là đường đẳng nhiệt? Trong hệ trục (P,V), đường đẳng nhiệt có hình dạng gì? Vẽ đường đẳng nhiệt đó.
Trả lời:
- Đường đẳng nhiệt là đường biểu diễn sự biết thiên của áp suất theo thể tích khi nhiệt độ không đổi.
- Trong hệ trục(P,V), đường đẳng nhiệt là một đường hyperbol
4. Thế nào là đường đẳng tích? Trong hệ trục (P,T), đường đẳng tích có hình dạng gì? Vẽ đường đẳng tích đó.
Trả lời:
- Đường đẳng tích là đường biểu diễn sự biết thiên của áp suất theo nhiệt độ khi thể tích không đổi.
- Trong hệ trục(P,T), đường đẳng nhiệt là một đường thẳng qua gốc tọa độ.
(I)
(II)
D?nh lu?t Boyle-Mariotte
P1V1 = P2V2
T = h?ng s?
(D?ng nhi?t)
(I)
(II)
V = h?ng s?
(D?ng tích)
D?nh lu?t Charles
- Khí thực tuân theo gần đúng các định luật về chất khí.
I. KHÍ THỰC VÀ KHÍ LÝ TƯỞNG:
- Khí lý tưởng tuân theo đúng các định luật về chất khí.
- Trong kỹ thuật, khi không yêu cầu độ chính xác cao, ta có thể áp dùng các định luật về chất khí lý tưởng cho khí thực.
II. PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI KHÍ LÝ TƯỞNG:
- Xét một khối khí lí tưởng biến đổi từ trạng thái 1(P1,V1,T1) sang trạng thái 2 (P2,V2,T2) qua trạng thái trung gian 2`
- Qúa trình đẳng tích từ (1) sang (2`)
P1
T1
P2`
T2`
=
T2
P2` =
T2
T1
P1
- Qúa trình đẳng nhiệt từ (2`) sang (2)
Ta có:
P2`
V2`
= P2V2
V1
(a)
(b)
Ta có:
P
O
● 1
P1
V1
● 2
P2
V2
● 2’
T2
T1
V
P2’
Thay (a) vào (b)
T2
T1
P1
V1
= P2V2
P1V1
T1
=
P2V2
T2
Đây là phương trình trạng thái KLT
(P2`,V1,T2)
III. QUÁ TRÌNH ĐẲNG ÁP - ĐỊNH LUẬT GAY-LUSSAC:
1. Quá trình đẳng áp:
Quá trình biến đổi trạng thái khi áp suất không đổi gọi là quá trình đẳng áp
2. Định luật Gay - Lussac:
Từ phương trình trạng thái:
P1V1
T1
=
P2V2
T2
Ta thấy, khi áp suất không đổi P1 = P2 thì:
V1
T1
=
V2
T2
hay:
V
T
= hằng số
Trong quá trình đẳng áp của một lượng khí nhất định, thể tích tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối.
3. Đường đẳng áp:
Đường biểu diễn sự biến thiên của thể tích theo nhiệt độ khi áp suất không đổi gọi là đường đẳng áp.
O
V
T
P1
P2
P1 < P2
Trong hệ trục tọa độ (V,T), đường đẳng áp là đường thẳng qua gốc tọa độ.
QT ĐẲNG NHIỆT
(T1 = T2)
P1V1 = P2V2
QT ĐẲNG ÁP
(P1 = P2)
QT ĐẲNG TÍCH
(V1 = V2)
P1
T1
P2
T2
=
V1
T1
V2
T2
=
PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI VÀ CÁC QUÁ TRÌNH BIẾN ĐỔI
Câu 1:
Trong các hệ thức sau đây, hệ thức nào không phù hợp với phương trình trạng thái khí lý tưởng?
C. P1V1T2 = P2V2T1
Câu 2:
Mối liên hệ giữa áp suất, thể tích, nhiệt độ của chất khí trong quá trình nào sau đây không được xác định bằng phương trình trạng thái khí lý tưởng?
A. Nung nóng một lượng khí trong bình đậy kín.
B. Nung nóng một lượng khí trong bình không đậy kín.
C. Nung nóng một lượng khí trong một xy-lanh có pit-tông làm khí nóng lên, nở ra và đẩy pit-tông dịch chuyển.
D. Dùng tay bóp một quả bóng bàn.
Câu 3:
Trong hệ trục tọa độ (V, T), đường biểu diễn nào sau đây là đường đẳng áp?
A. Đường thẳng song song với trục hoành.
B. Đường thẳng song song với trục tung.
C. Đường hypebol.
D. Đường thẳng kéo dài đi qua gốc tọa độ.
Câu 4:
Một lượng khí ban đầu có nhiệt độ 270C và áp suất 1(atm). Người ta nén khí sao cho thể tích của chúng giảm đi 5 lần, khi đó nhiệt độ của khí tăng đến 570C. Tính áp suất của khi sau khi nén?
Giải:
(I)
(II)
= 5V2
A�p dụng phương trình trạng thái KLT :
P2 =
=
Câu 5:
Pit-tông của một máy nén sau mỗi lần nén đưa được 5(l) khi ở bên ngoài có nhiệt độ 370C và áp suất 1(atm) vào một bình chứa có thể tích 2,5 m3. Tính áp suất của khí trong bình sau khi pit-tông thực hiện 1200 lần nén. Biết sau khi nén, khí trong bình có nhiệt độ là 500C.
Giải:
(I)
V1
P1
T1
(II)
V2
P2
T1
= 5.1200(l)
= 6000(l)
= 6 m3
= 2,5(l)
= 1 atm
= 37 + 273 = 310K
= ?
= 50 + 273 = 323K
A�p dụng phương trình trạng thái KLT :
P2 =
TẬP THỂ LỚP 10A2 XIN CHÂN THÀNH CÁM ƠN QÚY THẦY CÔ