Quá trình đẳng tích. Định luật Charles
Bài 30:
Vì sao lốp xe bơm căng để ngoài nắng có thể bị nổ?
V1 = V2 = V = hằng số
Trạng thái 1
(p1, V1, T1)
Trạng thái 2
(p2, V2, T2)
Quá trình đẳng tích là quá trình biến đổi trạng thái khi thể tích không đổi.
Trong quá trình đẳng tích thì áp suất (P) và nhiệt độ (T) có mối quan hệ như thế nào ?
1. Thí nghiệm
Mô tả thí nghiệm:
Cố định vị trí của pittong để giữ cho thể tích khí trong xilanh không đổi.
Dùng nước nóng trong bình để thay đổi nhiệt độ khí trong xylanh.
Sự thay đổi áp suất của khí trong xylanh được đo bằng áp kế
301
1,0
1,1
331
1,2
350
1,25
365
0.0033
0.0033
0.0034
0.0034
P/T = hằng số
hay: p ~ T.
2. Định luật Sác-lơ:
Hệ thức:
Hay
Trong quá trình đẳng tích của một lượng khí nhất định, áp suất tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối.
 
 
Gọi p1,T1 và p2,T2 là áp suất và nhiệt độ ở trạng thái 1 và trạng thái 2, ta có:
Hãy giải thích vì sao quả trứng lại có thể chui vào hoặc chui ra một cổ chai hẹp?
Đồ thị là một đường thẳng kéo dài đi qua gốc tọa độ.
Chú ý: không kéo dài đường biểu diễn tới gốc toạ độ. Vì tại O: T = 0, P = 0 là điều không thể thực hiện ở điều kiện thí nghiệm bình thường .
Đường biểu diễn sự biến thiên của áp suất theo nhiệt độ khi thể tích không đổi gọi là đường đẳng tích.
V1 < V2
1
2
Hai trạng thái 1 và 2 ở dưới có cùng nhiệt độ nhưng có p1 > p2 nên theo định luật Bôilơ – Mari-ôt thì V1 < V2
Ứng với các thể tích khác nhau của cùng một lượng khí thì ta có những đường đẳng tích khác nhau.
Đường đẳng tích ở trên ứng với thể tích nhỏ hơn đường đẳng tích ở dưới.
Vì thể tích khí không đổi nên ta áp dụng ĐL Sác-lơ:
 
 
Bài giải
 
 
 
Trạng thái 1:
t1 = 270C
 T1 = t1 +273 = 300K
p1 = 0,6 atm
Trạng thái 2:
p2 = 1 atm
T2 = ?
VD: Một bóng đèn dây tóc chứa khí trơ 27oC và dưới áp suất 0,6 atm. Khi đèn cháy sáng áp suất trong đèn là 1atm và không làm vỡ bóng đèn. Tính nhiệt độ khí trong đèn khi cháy sáng?
Giải thích vì sao sau khi úp cái ly và ngọn lửa tắt đi, nước đi vào trong ly?
Khi giác hơi, người ta hơ nóng bầu giác hơi và úp vào lưng. Vì sao các bầu giác hơi có thể dính vào lưng