Tìm kiếm Bài giảng
Bài 31. Phương trình trạng thái của khí lí tưởng

- 0 / 0
(Tài liệu chưa được thẩm định)
Nguồn:
Người gửi: Nong Khanh Bao
Ngày gửi: 23h:23' 09-03-2022
Dung lượng: 2.6 MB
Số lượt tải: 488
Nguồn:
Người gửi: Nong Khanh Bao
Ngày gửi: 23h:23' 09-03-2022
Dung lượng: 2.6 MB
Số lượt tải: 488
Số lượt thích:
0 người
D:
PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI
CỦA KHÍ LÍ TƯỞNG
I. Khí thực và khí lí tưởng
II. Phương trình trạng thái của khí lí tưởng
III. Qúa trình đẳng áp
IV. Độ không tuyệt đối
D. PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI
CỦA KHÍ LÍ TƯỞNG
I. KHÍ THỰC VÀ KHÍ LÍ TƯỞNG
Khí thực là chất khí tồn tại trong thực tế (oxi,nitơ, cacbonic…)
- chỉ tuân theo gần đúng các định luật Bôi-lơ Ma-ri-ốt và Sác-lơ.
- tuân theo đúng các định luật Bôi-lơ Ma-ri-ốt và Sác-lơ.
- Khí lí tưởng là chất khí trong đó các phân tử được coi là các chất điểm và chỉ tương tác khi va chạm
- Ở điều kiện thông thường có thể coi gần đúng khí thực là khí lí tưởng khi không yêu cầu độ chính xác cao.
II. PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI CỦA KHÍ LÍ TƯỞNG
Xét một lượng khí nhất định: ta chuyển lượng khí này từ trạng thái 1 (p1,V1,T1) sang trạng thái 2 (p2,V2,T2)
qua trạng thái trung gian 1’(p’, V2, T1)
II. PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI CỦA KHÍ LÍ TƯỞNG
Phương trình trên được gọi là phương trình trạng thái
của khí lí tưởng hay phương trình Cla-pê-rôn
11’:
p1V1 = p’V2 (1)
Đẳng nhiệt. Áp đụng định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt:
Đẳng tích. Áp đụng định luật Sac-lơ
Từ (1) và (2) ta có
Hay
Hằng số
> T1
P1
V1
1
2
2’
1’
O
II. PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI CỦA KHÍ LÍ TƯỞNG
- Xét một lượng khí xác định:
Trạng thái 1
p1, V1,T1
Trạng thái 2
p2, V2,T2
Trạng thái 1’
P1’, V2,T1
Trạng thái 2’
P2’, V1,T2
Đẳng tích
Đẳng nhiệt
Đẳng tích
Đẳng nhiệt
31. PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI
CỦA KHÍ LÍ TƯỞNG
II. PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI CỦA KHÍ LÍ TƯỞNG
p1,T1, V1
1
p2,T2, V2
2
Phương trình trạng thái của khí lí tưởng
(hay phương trình Cla – pê - rôn)
Độ lớn của hằng số phụ thuộc vào khối lượng khí .
VẬN DỤNG PTTT
Một lượng khí đựng trong một xi-lanh có pit-tông chuyển động được. Lúc đầu khí có thể tích 15 lít, nhiệt độ 270C và áp suất 2atm. Khi pit-tông nén khí đến thể tích 12 lít thì áp suất khí tăng lên tới 4atm. Nhiệt độ trong pit-tông lúc này là bao nhiêu?
Tóm tắt
Trạng thái 1
p1 = 2atm
V1 = 15 lít
T1 = 273 + 27 = 300 K
Trạng thái 2
p2 = 4atm
V2 = 12 lít
T2 = ?
Giải
Áp dụng phương trình trạng thái khí lí tưởng, ta có:
PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI
CỦA KHÍ LÍ TƯỞNG
III. QUÁ TRÌNH ĐẲNG ÁP
1. Quá trình đẳng áp: là quá trình biến đổi trạng thái của một lượng khí xác định khi áp suất không đổi
2. Liên hệ giữa thể tích và nhiệt độ tuyệt đối trong quá trình đẳng áp
Trong quá trình đẳng áp của một lượng khí nhất định, thể tích tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối.
hay T ~ V
(Định luật Gay-Lussac)
(p1O
3. Đường đẳng áp:
- Đường đẳng áp là đường thẳng kéo dài đi qua gốc tọa độ trong hệ tọa độ (V,T)
- Đường biểu diễn sự biến thiên của thể tích theo nhiệt độ khí áp suất không đổi gọi là đường đẳng áp.
Từ
IV. “ĐỘ KHÔNG TUYỆT ĐỐI”
Nhiệt giai Ken-vin: Nhiệt giai bắt đầu bằng nhiệt độ 0 K gọi là “độ không tuyệt đối”.
Các nhiệt độ trong nhiệt giai của Ken-vin đều có giá trị dương và mỗi độ chia trong nhiệt giai này cũng bằng mỗi độ chia trong nhiệt giai Xen-xi-út.
PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI
CỦA KHÍ LÍ TƯỞNG
m không đổi
T1 =T2
V1 =V2
p1 =p2
HỆ THỐNG KIẾN THỨC
Bài tập 1: Đồ thị bên diễn tả
D. Quá trình 1-2 và quá trình 2-3 là các quá trình đẳng nhiệt.
B. Quá trình 1-2 là quá trình đẳng nhiệt và quá trình 2-3 là quá trình đẳng tích.
A. Quá trình 1-2 và quá trình 2-3 là các quá trình đẳng tích.
C. Quá trình 1-2 là quá trình đẳng tích và quá trình 2-3 là quá trính đẳng nhiệt.
C. Quá trình 1-2 là quá trình đẳng tích và quá trình 2-3 là quá trính đẳng nhiệt.
Bài tập 2:
Ở nhiệt độ 273 0C, thể tích của một lượng khí là 10 lít.
Tính thể tích của lượng khí đó ở 546 0C
khi áp suất không đổi ?
Tóm tắt:
Trạng thái 1:
t1 = 2730C
->T1 = 546K
V1 = 10 lít
Giải
Vì áp suất không đổi, ta có:
Trạng thái 2:
t2 = 5460C
->T2 = 819K
V2 = ?
Ét iup
Củng cố vận dụng
CÂU 1: Đối với một lượng khí xác định thì quá trình nào là đẳng áp?
A. Nhiệt độ không đổi, thể tích tăng
B. Nhiệt độ không đổi, thể tích giảm
C. Nhiệt độ tăng, thể tích tăng tỉ lệ thuận với nhiệt độ
D. Nhiệt độ giảm, thể tích tăng tỉ lệ nghịch với nhiệt độ
C
Củng cố vận dụng
D
Củng cố vận dụng
CÂU 3: Đồ thị bên diễn tả quá trình:
Quá trình 1-2 và quá trình 2-3 là các quá trình đẳng tích.
Quá trình 1-2 là quá trình đẳng nhiệt và quá trình 2-3 là quá trình đẳng tích.
Quá trình 1-2 là quá trình đẳng tích và quá trình 2-3 là quá trính đẳng nhiệt.
Quá trình 1-2 và quá trình 2-3 là các quá trình đẳng nhiệt.
C
Bài tập vận dụng: Một lượng khí đựng trong một xilanh có pittông chuyển động được. Các thông số trạng thái của lượng khí này là 2 at, 15 lít, 300 K. Khi pit-tông nén khí, áp suất của khí tăng lên tới 3,5 at, thể tích giảm còn 12 lít. Xác định nhiệt độ của khí nén.
Tóm tắt
Trạng thái 1: p1=2 at
V1=15 lít
T1=300K.
Trạng thái 2: p2=3,5 at
V2=12 lít
T2=?
K
H
Y
P
E
H
Í
T
H
Ự
C
B
O
L
D
N
É
N
V
A
C
H
Ạ
M
I
L
T
Ư
Ở
N
G
N
H
I
Ệ
T
Đ
Ộ
1
2
3
4
5
6
TRÒ CHƠI Ô CHỮ
Câu 1: chất khí tồn tại trong thực tế như oxi, cacbon… là khí gì?
K
H
Í
T
H
Ự
C
K
H
Í
T
H
Ự
C
Câu 2: đường đẳng nhiệt có dạng là đường gì?
H
Y
P
E
B
O
L
K
H
Y
P
E
H
Í
T
H
Ự
C
B
O
L
Câu 3: đây là một tính chất vật lí của chất khí?
D
Ễ
N
É
N
K
H
Y
P
E
H
Í
T
H
Ự
C
B
O
L
D
Ễ
N
É
N
Câu 4: chất khí trong đó các phân tử được coi chất điểm và chỉ tương tác với nhau khi…. Là khí khí lí tưởng
V
A
C
H
Ạ
M
Ễ
K
H
Y
P
E
H
Í
T
H
Ự
C
B
O
L
D
N
É
N
V
A
C
H
Ạ
M
Câu 5: đây là khí tuân theo định luật bôi-lơ-ma-ri-ốt và và định luật sac-lơ
K
H
I
L
Í
T
Ư
Ở
N
G
K
E
B
O
L
Ễ
N
É
N
V
A
C
H
Ạ
M
K
H
I
L
Í
T
Ư
Ở
N
G
N
H
I
Ệ
T
Đ
Ộ
H
Y
P
E
H
Í
T
H
Ự
C
B
O
L
D
N
É
N
V
A
C
H
Ạ
M
Í
L
Í
T
Ư
Ở
N
G
Câu 6: … là tính chất vật lý của vật chất, hiểu nôm na là thang đo độ "nóng" và "lạnh
N
H
I
Ệ
T
Đ
Ộ
K
P
E
H
Í
T
H
Ự
C
B
O
L
Ễ
N
É
N
V
A
C
H
Ạ
M
K
H
I
L
Í
T
Ư
Ở
N
G
N
H
I
Ệ
T
Đ
Ộ
K
H
Y
P
E
H
Í
T
H
Ự
C
B
O
L
D
N
É
N
V
A
C
H
Ạ
M
Í
L
Í
T
Ư
Ở
N
G
N
H
I
Ệ
T
Đ
Ộ
K
H
Y
P
E
H
Í
T
H
Ự
C
B
O
L
D
Ễ
N
É
N
V
A
C
H
Ạ
M
K
H
I
L
Í
T
Ư
Ở
N
G
N
H
I
Ệ
T
Đ
Ộ
1
2
3
4
5
6
K
H
Y
P
E
H
Í
T
H
Ự
C
B
O
L
D
N
É
N
V
A
C
H
Ạ
M
I
L
Í
T
Ư
Ở
N
G
N
H
I
Ệ
T
Đ
Ộ
K
E
N
V
I
N
ĐÁP ÁN
PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI
CỦA KHÍ LÍ TƯỞNG
I. Khí thực và khí lí tưởng
II. Phương trình trạng thái của khí lí tưởng
III. Qúa trình đẳng áp
IV. Độ không tuyệt đối
D. PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI
CỦA KHÍ LÍ TƯỞNG
I. KHÍ THỰC VÀ KHÍ LÍ TƯỞNG
Khí thực là chất khí tồn tại trong thực tế (oxi,nitơ, cacbonic…)
- chỉ tuân theo gần đúng các định luật Bôi-lơ Ma-ri-ốt và Sác-lơ.
- tuân theo đúng các định luật Bôi-lơ Ma-ri-ốt và Sác-lơ.
- Khí lí tưởng là chất khí trong đó các phân tử được coi là các chất điểm và chỉ tương tác khi va chạm
- Ở điều kiện thông thường có thể coi gần đúng khí thực là khí lí tưởng khi không yêu cầu độ chính xác cao.
II. PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI CỦA KHÍ LÍ TƯỞNG
Xét một lượng khí nhất định: ta chuyển lượng khí này từ trạng thái 1 (p1,V1,T1) sang trạng thái 2 (p2,V2,T2)
qua trạng thái trung gian 1’(p’, V2, T1)
II. PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI CỦA KHÍ LÍ TƯỞNG
Phương trình trên được gọi là phương trình trạng thái
của khí lí tưởng hay phương trình Cla-pê-rôn
11’:
p1V1 = p’V2 (1)
Đẳng nhiệt. Áp đụng định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt:
Đẳng tích. Áp đụng định luật Sac-lơ
Từ (1) và (2) ta có
Hay
Hằng số
> T1
P1
V1
1
2
2’
1’
O
II. PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI CỦA KHÍ LÍ TƯỞNG
- Xét một lượng khí xác định:
Trạng thái 1
p1, V1,T1
Trạng thái 2
p2, V2,T2
Trạng thái 1’
P1’, V2,T1
Trạng thái 2’
P2’, V1,T2
Đẳng tích
Đẳng nhiệt
Đẳng tích
Đẳng nhiệt
31. PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI
CỦA KHÍ LÍ TƯỞNG
II. PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI CỦA KHÍ LÍ TƯỞNG
p1,T1, V1
1
p2,T2, V2
2
Phương trình trạng thái của khí lí tưởng
(hay phương trình Cla – pê - rôn)
Độ lớn của hằng số phụ thuộc vào khối lượng khí .
VẬN DỤNG PTTT
Một lượng khí đựng trong một xi-lanh có pit-tông chuyển động được. Lúc đầu khí có thể tích 15 lít, nhiệt độ 270C và áp suất 2atm. Khi pit-tông nén khí đến thể tích 12 lít thì áp suất khí tăng lên tới 4atm. Nhiệt độ trong pit-tông lúc này là bao nhiêu?
Tóm tắt
Trạng thái 1
p1 = 2atm
V1 = 15 lít
T1 = 273 + 27 = 300 K
Trạng thái 2
p2 = 4atm
V2 = 12 lít
T2 = ?
Giải
Áp dụng phương trình trạng thái khí lí tưởng, ta có:
PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI
CỦA KHÍ LÍ TƯỞNG
III. QUÁ TRÌNH ĐẲNG ÁP
1. Quá trình đẳng áp: là quá trình biến đổi trạng thái của một lượng khí xác định khi áp suất không đổi
2. Liên hệ giữa thể tích và nhiệt độ tuyệt đối trong quá trình đẳng áp
Trong quá trình đẳng áp của một lượng khí nhất định, thể tích tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối.
hay T ~ V
(Định luật Gay-Lussac)
(p1
3. Đường đẳng áp:
- Đường đẳng áp là đường thẳng kéo dài đi qua gốc tọa độ trong hệ tọa độ (V,T)
- Đường biểu diễn sự biến thiên của thể tích theo nhiệt độ khí áp suất không đổi gọi là đường đẳng áp.
Từ
IV. “ĐỘ KHÔNG TUYỆT ĐỐI”
Nhiệt giai Ken-vin: Nhiệt giai bắt đầu bằng nhiệt độ 0 K gọi là “độ không tuyệt đối”.
Các nhiệt độ trong nhiệt giai của Ken-vin đều có giá trị dương và mỗi độ chia trong nhiệt giai này cũng bằng mỗi độ chia trong nhiệt giai Xen-xi-út.
PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI
CỦA KHÍ LÍ TƯỞNG
m không đổi
T1 =T2
V1 =V2
p1 =p2
HỆ THỐNG KIẾN THỨC
Bài tập 1: Đồ thị bên diễn tả
D. Quá trình 1-2 và quá trình 2-3 là các quá trình đẳng nhiệt.
B. Quá trình 1-2 là quá trình đẳng nhiệt và quá trình 2-3 là quá trình đẳng tích.
A. Quá trình 1-2 và quá trình 2-3 là các quá trình đẳng tích.
C. Quá trình 1-2 là quá trình đẳng tích và quá trình 2-3 là quá trính đẳng nhiệt.
C. Quá trình 1-2 là quá trình đẳng tích và quá trình 2-3 là quá trính đẳng nhiệt.
Bài tập 2:
Ở nhiệt độ 273 0C, thể tích của một lượng khí là 10 lít.
Tính thể tích của lượng khí đó ở 546 0C
khi áp suất không đổi ?
Tóm tắt:
Trạng thái 1:
t1 = 2730C
->T1 = 546K
V1 = 10 lít
Giải
Vì áp suất không đổi, ta có:
Trạng thái 2:
t2 = 5460C
->T2 = 819K
V2 = ?
Ét iup
Củng cố vận dụng
CÂU 1: Đối với một lượng khí xác định thì quá trình nào là đẳng áp?
A. Nhiệt độ không đổi, thể tích tăng
B. Nhiệt độ không đổi, thể tích giảm
C. Nhiệt độ tăng, thể tích tăng tỉ lệ thuận với nhiệt độ
D. Nhiệt độ giảm, thể tích tăng tỉ lệ nghịch với nhiệt độ
C
Củng cố vận dụng
D
Củng cố vận dụng
CÂU 3: Đồ thị bên diễn tả quá trình:
Quá trình 1-2 và quá trình 2-3 là các quá trình đẳng tích.
Quá trình 1-2 là quá trình đẳng nhiệt và quá trình 2-3 là quá trình đẳng tích.
Quá trình 1-2 là quá trình đẳng tích và quá trình 2-3 là quá trính đẳng nhiệt.
Quá trình 1-2 và quá trình 2-3 là các quá trình đẳng nhiệt.
C
Bài tập vận dụng: Một lượng khí đựng trong một xilanh có pittông chuyển động được. Các thông số trạng thái của lượng khí này là 2 at, 15 lít, 300 K. Khi pit-tông nén khí, áp suất của khí tăng lên tới 3,5 at, thể tích giảm còn 12 lít. Xác định nhiệt độ của khí nén.
Tóm tắt
Trạng thái 1: p1=2 at
V1=15 lít
T1=300K.
Trạng thái 2: p2=3,5 at
V2=12 lít
T2=?
K
H
Y
P
E
H
Í
T
H
Ự
C
B
O
L
D
N
É
N
V
A
C
H
Ạ
M
I
L
T
Ư
Ở
N
G
N
H
I
Ệ
T
Đ
Ộ
1
2
3
4
5
6
TRÒ CHƠI Ô CHỮ
Câu 1: chất khí tồn tại trong thực tế như oxi, cacbon… là khí gì?
K
H
Í
T
H
Ự
C
K
H
Í
T
H
Ự
C
Câu 2: đường đẳng nhiệt có dạng là đường gì?
H
Y
P
E
B
O
L
K
H
Y
P
E
H
Í
T
H
Ự
C
B
O
L
Câu 3: đây là một tính chất vật lí của chất khí?
D
Ễ
N
É
N
K
H
Y
P
E
H
Í
T
H
Ự
C
B
O
L
D
Ễ
N
É
N
Câu 4: chất khí trong đó các phân tử được coi chất điểm và chỉ tương tác với nhau khi…. Là khí khí lí tưởng
V
A
C
H
Ạ
M
Ễ
K
H
Y
P
E
H
Í
T
H
Ự
C
B
O
L
D
N
É
N
V
A
C
H
Ạ
M
Câu 5: đây là khí tuân theo định luật bôi-lơ-ma-ri-ốt và và định luật sac-lơ
K
H
I
L
Í
T
Ư
Ở
N
G
K
E
B
O
L
Ễ
N
É
N
V
A
C
H
Ạ
M
K
H
I
L
Í
T
Ư
Ở
N
G
N
H
I
Ệ
T
Đ
Ộ
H
Y
P
E
H
Í
T
H
Ự
C
B
O
L
D
N
É
N
V
A
C
H
Ạ
M
Í
L
Í
T
Ư
Ở
N
G
Câu 6: … là tính chất vật lý của vật chất, hiểu nôm na là thang đo độ "nóng" và "lạnh
N
H
I
Ệ
T
Đ
Ộ
K
P
E
H
Í
T
H
Ự
C
B
O
L
Ễ
N
É
N
V
A
C
H
Ạ
M
K
H
I
L
Í
T
Ư
Ở
N
G
N
H
I
Ệ
T
Đ
Ộ
K
H
Y
P
E
H
Í
T
H
Ự
C
B
O
L
D
N
É
N
V
A
C
H
Ạ
M
Í
L
Í
T
Ư
Ở
N
G
N
H
I
Ệ
T
Đ
Ộ
K
H
Y
P
E
H
Í
T
H
Ự
C
B
O
L
D
Ễ
N
É
N
V
A
C
H
Ạ
M
K
H
I
L
Í
T
Ư
Ở
N
G
N
H
I
Ệ
T
Đ
Ộ
1
2
3
4
5
6
K
H
Y
P
E
H
Í
T
H
Ự
C
B
O
L
D
N
É
N
V
A
C
H
Ạ
M
I
L
Í
T
Ư
Ở
N
G
N
H
I
Ệ
T
Đ
Ộ
K
E
N
V
I
N
ĐÁP ÁN
 








Các ý kiến mới nhất