Chất khí; Bài 1, 2

Chương V- CHẤT KHÍ
Cấu tạo chất. Thuyết động học phân tử chất khí.
Cấu tạo chất.
Các chất được cấu tạo từ các hạt riêng biệt là phân tử.
Giữa các phân tử cấu tạo nên vật có lực hút và lực đẩy
Khi khoảng cách giữa các phân tử nhỏ thì lực đẩy mạnh hơn lực hút, khi khoảng cách giữa các phân tử lớn thì lực hút mạnh hơn lực đẩy. Khi khoảng cách giữa các phân tử rất lớn thì lực tương tác không đáng kể.

Ở thể khí, lực tương tác giữa các phân tử rất yếu nên các phân tử chuyển động hoàn toàn hỗn loạn.
Ở thể rắn, lực tương tác giữa các phân tử rất mạnh nên giữ được các phân tử ở các vị trí cân bằng xác định, làm cho chúng chỉ có thể dao động xung quanh vị trí này.
Ở thể lỏng, lực tương tác giữa các phân tử lớn hơn ở thể khí nhưng nhỏ hơn ở thể rắn, nên các phân tử dao động xung quanh các vị trí cân bằng có thể di chuyển được.

Khí lý tưởng: là chất khí mà trong đó các phân tử được coi là các chất điểm và chỉ tương tác khi va chạm.
Thuyết động học phân tử chất khí:
Chất khí được cấu tạo từ các phân tử có kích thước rất nhỏ so với khoảng cách giữa chúng.
Các phân tử khí chuyển động hỗn loạn không ngừng; chuyển động này càng nhanh thì nhiệt độ của chất khí càng cao.
Khi chuyển động hỗn loạn các phân tử khí va chạm vào nhau và va chạm vào thành bình gây áp suất lên thành bình.
- Nguyên nhân gây ra áp suất khí: khi các phân tử khí chuyển động va chạm vào thành bình.
- Các thông số của một lượng khí xác định:
Áp suất: p (atm, bar, Pa hay mmHg)
Thể tích: V (cm3,dm3 hay lít)
Nhiệt độ tuyệt đối: T (K) ,

- Độ không tuyệt đối có giá trị: -273,150C.
- Đổi Áp dụng đơn vị:
1 dm3 = 1 lít = 1000 cm3.
1 cm3 = 0,001 dm3 = 1 lít.

Quá trình đẳng nhiệt. Định luật Bôi- lơ Ma-ri- ốt
Quá trình đẳng nhiệt: là quá trình biến đổi trạng thái khi nhiệt độ được giữ không đổi.
Đường đẳng nhiệt: là đường biểu diễn của quá trình biến đổi trạng thái khi nhiệt độ không đổi.
- Đường đẳng nhiệt trong các hệ toạ độ khác nhau thì khác nhau. Trong hệ toạ độ (p,V) đường đẳng nhiệt là đường hypebol.
+ Đường đẳng nhiệt






3. Định luật Bôi-lơ Ma-ri-ốt: Trong quá trình đẳng nhiệt thì áp suất tỉ lệ nghịch với thể tích.
- Hệ thức của định luật: hay
hay

- Áp dụng hệ thức của định luật cho quá trình đẳng nhiệt từ trạng thái 1 sang trạng thái 2
- Các công thức biến đổi;
;

- Chú ý:
- Điều kiện áp dụng định luật Bôi-lơ Ma-ri-ốt: nhiệt độ giữ không đổiconst : hằng số.

VD: Nén khí đẳng nhiệt từ thể tích 10 lít đến thể tích 6 lít thì thấy áp suất tăng lên đến /. Áp suất ban đầu của khí là bao nhiêu ?
Giải: Gọi
𝑝
1,
𝑝
2
𝑙ầ𝑛 𝑙ượ𝑡 𝑙à á𝑝 𝑠𝑢ấ𝑡 𝑏𝑎𝑛 đầ𝑢 𝑣à 𝑙ú𝑐 𝑠𝑎𝑢 𝑐ủ𝑎 𝑘ℎí.

𝑉
1,
𝑉
2
𝑙ầ𝑛 𝑙ượ𝑡 𝑙à 𝑡ℎể 𝑡í𝑐ℎ 𝑏𝑎𝑛 đầ𝑢 𝑣à 𝑙ú𝑐 𝑠𝑎𝑢 𝑐ủ𝑎 𝑘ℎí.

Áp dụng định luật Bôi-lơ - Ma-ri-ôt, ta có:
𝑝
1
𝑉
1
𝑝
2
𝑉
2
𝑝
1
𝑝
2
𝑉
2
𝑉
1
150000.6
10=90000(𝑃𝑎)
Vậy áp suất ban đầu của khí là: 90𝑘𝑃𝑎

BT1: Làm và học thuộc lý thuyết câu 8, 9, 10.
BT2: Khi nén đẳng nhiệt 1 khí A từ thể tích 3 lít đến 2 lít thì áp suất của chất khí tăng thêm 0,75atm. Tìm áp suất ban đầu của khí, xem khí A là khí lý tưởng.
BT3: 1 xilanh chứa 150 cm3 khí ở áp suất 2.105 Pa. Pit- tông nén khí trong xilanh xuống còn 100cm3. Tính áp suất của không khí trong xilanh lúc này, coi nhiệt độ như không đổi.
BT4: 1 quả bóng có dung tích 2,5 lít. Người ta bơm không khí ở áp suất 105Pa vào bóng. Mỗi lần bơm được 125cm3 không khí.Tìm áp suất của không khí trong quả bóng sau 45 lần bơm. Coi quả bóng trước khi bơm không có không khí và trong khi bơm nhiệt độ của