Trong Quá Trình Biến Đổi Đẳng Áp Của 1 Lượng Khí Lí Tưởng Nhất Định

Khi một quả bóng bàn đã nghiền nát được nhúng vào nước, quả bóng sẽ phồng lên trong quá trình cả nhiệt độ, áp suất và thể tích của khí chứa trong quả bóng. Vậy mối quan hệ giữa nhiệt độ, áp suất và thể tích của khí này là gì?

Hãy cùng tìm hiểu về phương trình trạng thái của khí lý tưởng trong bài viết này nhé? Công thức cho quá trình đẳng tích là gì? Qua đó đưa ra một số bài tập vận dụng để hiểu rõ hơn nội dung lý thuyết.

Bạn đang xem: Trong quá trình biến đổi đẳng tích

I. Khí thực và khí lí tưởng

– Khí thực là chất khí tồn tại trong thực tế dưới dạng (oxy, nitơ, cacbonic,…) các khí này chỉ xấp xỉ các định luật Boyle – Mariot và Charles. Giá trị của tích số pV và thương số p/V thay đổi theo bản chất, nhiệt độ và áp suất của chất khí.

– Chỉ có khí lí tưởng mới tuân theo các định luật về chất khí đã học. Sự khác biệt giữa khí thực và khí lý tưởng không lớn ở nhiệt độ và áp suất bình thường.

II. Phương trình trạng thái của khí lý tưởng

– Đường biểu diễn phép biến đổi hai giai đoạn trên đồ thị p−V”>p – Vp−V”>

– Xét một chất khí chuyển từ trạng thái 1 (p1, V1, T1) sang trạng thái 2 (p2, V2, T2) qua trạng thái trung gian 1” (p, V2, T1).

– Quá trình đi từ 1 → 1”: đẳng nhiệt p1V1 = p2V2 (1)

– Quá trình đi từ 1″ → 2: đồng sản phẩm p”/T1 = p2/V2 (2)

– Từ (2) suy ra P” thay vào (1) ta có:

Đẹp (không thay đổi)

Độ lớn của hằng số này phụ thuộc vào khối lượng của khí.

– Phương trình trên do nhà vật lý người Pháp Clapeyron (Claperon) đề xuất năm 1834 và được gọi là phương trình trạng thái của khí lý tưởng hay phương trình Clapeyron.

III. quá trình đẳng tĩnh

1. Quá trình đẳng tích là gì?

Một quá trình đẳng áp là một quá trình thay đổi trạng thái khi áp suất không đổi.

Tham Khảo Thêm: Lý Thuyết Nhiệt Năng Của Một Vật Là Gì? Lý Thuyết Nhiệt Năng

2. Mối quan hệ giữa thể tích và nhiệt độ tuyệt đối trong quá trình đẳng tích

Trong quá trình đẳng áp của một lượng khí nhất định, thể tích tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối.

Công thức cho quá trình đẳng tích:

(không thay đổi)

3. Đường đẳng áp

– Đường biểu diễn sự thay đổi của thể tích theo nhiệt độ khi áp suất không đổi gọi là đường đẳng áp.

– Tương ứng với các áp suất khác nhau của cùng một lượng khí có các đường đẳng tích khác nhau.

IV. Không tuyệt đối

– Nếu hạ nhiệt độ xuống 0K”>0K thì p=0″>p=0 và V=0.”>V=0, hơn nữa ở nhiệt độ dưới 0K,”>0K thì áp suất và thể tích đều có giá trị. sự đối đãi. Điều đó là không thể. Vì vậy Ken-vin đưa ra thang nhiệt độ bắt đầu bằng nhiệt độ 0K”>0K gọi là độ không tuyệt đối.

– Nhiệt độ trong thang đo Kelvin đều dương và mỗi vạch chia trong thang đo này bằng với từng vạch chia trong thang đo độ C. Chính xác, độ không tuyệt đối thấp hơn một chút so với -−273o”>2730C (khoảng -−273,15o”>273,150C). Nhiệt độ thấp nhất mà con người có thể đạt được trong phòng thí nghiệm ngày nay là 10−9″>10-9K.

V. Bài tập ứng dụng quá trình đẳng tích và phương trình khí lý tưởng

* Bài 1 trang 165 SGK Vật Lý 10: Thế nào là một vị khách lý tưởng?

° Lời giải bài 1 trang 165 SGK Vật Lý 10:

– Khí lý tưởng là khí trong đó các phân tử của khí được coi là các hạt điểm và các phân tử chỉ tương tác với nhau khi chúng va chạm với nhau.

* Bài 2 trang 165 SGK Vật Lý 10: Viết phương trình trạng thái của khí lý tưởng.

° Giải bài 2 trang 165 SGK Vật Lý 10:

– Xét một chất khí chuyển từ trạng thái 1 (p1, V1, T1) sang trạng thái 2 (p2, V2, T2) qua trạng thái trung gian 1” (p, V2, T1).

– Quá trình đi từ 1 → 1”: đẳng nhiệt p1V1 = p2V2 (1)

Tham Khảo Thêm: Công Thức Tính Nồng Độ Dung Dịch, ( Kèm Ví Dụ Minh Họa )

– Quá trình đi từ 1″ → 2: đồng sản phẩm p”/T1 = p2/V2 (2)

– Từ (2) suy ra P” thay vào (1) ta có:

Đẹp (không thay đổi)

⇒ Đây là phương trình trạng thái của khí lí tưởng.

* Bài 3 trang 165 SGK Vật Lý 10: Viết phương trình dãn nở đẳng tích của chất khí.

° Giải bài 3 trang 165 SGK Vật Lý 10:

Công thức giãn nở đẳng tích của chất khí là:

Đẹp

(không thay đổi).

* Bài 4 trang 165 SGK Vật Lý 10: Ghép các quá trình được viết ở bên trái với các phương trình tương ứng được viết ở bên phải.

1.Quá trình đẳng nhiệt	a) p1/T1 = p2/T2
2. Quy trình bình đẳng	b) V1/T1 = V2/T2
3. Quá trình đẳng tĩnh	c) p1V1 = p2V2
4. Bất kỳ quy trình nào	d)(p1V1)/T1 = (p2V2)/T2

° Giải bài 4 trang 165 SGK Vật Lý 10:

– Ta có: 1-c; 2a; 3-b; 4-d.

– Xin lưu ý: Phương trình (d) áp dụng cho bất kỳ sự chuyển đổi nào của trạng thái khí lý tưởng, nhưng điều kiện là khối lượng của khí không đổi trong suốt quá trình chuyển đổi trạng thái.

* Bài 5 trang 166 SGK Vật Lý 10: Trong hệ tọa độ (V,T), đường thẳng nào sau đây là đường đẳng tích?

A. Đường thẳng song song với trục hoành

B. Đường thẳng song song với trục tung

C. Cường điệu

D. Đường thẳng kéo dài đi qua gốc tọa độ

° Giải bài 5 trang 166 SGK Vật Lý 10:

◊ Chọn câu trả lời: D. Đường thẳng kéo dài đi qua gốc tọa độ

* Bài 6 trang 166 SGK Vật Lý 10: Mối quan hệ giữa áp suất thể tích và nhiệt độ của chất khí trong quá trình nào sau đây không được xác định bởi phương trình trạng thái của khí lí tưởng?

A. Nung nóng một lượng khí trong bình kín

B. Nung nóng một lượng khí trong bình không đậy nắp

C. Đun nóng một lượng khí trong một xi lanh kín có pít-tông làm cho khí nóng lên, nở ra và đẩy pít-tông chuyển động.

Tham Khảo Thêm: Tổng Hợp Kinh Nghiệm Chạy Uber Moto Và Cách Đăng Ký Chạy Xe Ôm Uber

D. Dùng tay đẩy quả bóng bàn.

° Giải bài 6 trang 166 SGK Vật Lý 10:

◊ Chọn câu trả lời: B. Nung nóng một lượng khí trong bình không đậy nắp

– Vì khi đun nóng mà không đậy nắp, một số khí thoát ra nên phương trình trạng thái sẽ không đúng.

* Bài 7 trang 166 SGK Vật Lý 10: Trong phòng thí nghiệm, người ta điều chế được 40 cm3 khí hiđro ở áp suất 750 mmHg và nhiệt độ 27o C. Tính thể tích của lượng khí trên ở điều kiện tiêu chuẩn (áp suất 760 mmHg và nhiệt độ 0oC).

° Lời giải bài 7 trang 166 SGK Vật Lý 10:

– Khi ở trạng thái 1: p1 = 750 mmHg; T1 = 27 + 273 = 300K; V1 = 40 cm3

– Khi ở điều kiện 2: po = 760 mmHg; Đến = 0 + 273 = 273K; Võ = ?

Áp dụng phương trình trạng thái của khí lý tưởng:

* Bài 8 trang 166 SGK Vật Lý 10: Tính khối lượng riêng của không khí trên đỉnh Phan-xi-păng cao 3.140 m. Biết rằng cứ lên cao thêm 10m thì áp suất khí quyển giảm đi 1 mmHg và nhiệt độ trên đỉnh núi là 2oC. Khối lượng riêng của không khí ở điều kiện tiêu chuẩn (áp suất 760 mmHg và nhiệt độ 0oC) là 1,29 kg/m3 .

° Lời giải bài 8 trang 166 SGK Vật Lý 10:

– Cứ lên cao 10 m thì áp suất khí quyển giảm đi 1 mmHg ⇒ Khi lên độ cao 3140 m thì áp suất khí quyển giảm đi 340 mmHg.

– Vậy áp suất khí quyển trên đỉnh núi Phan-xi-păng là: 760 – 314 = 446 mmHg.

Xem thêm: Nghĩa của từ: Đổi mới là gì, Topbinhduong

– Điều kiện 1: p1 = 760 – 314 = 446 mmHg; T1 = 273 + 2 = 275K; Q1; D1

– Điều kiện 2: p0 = 760 mmHg; T0 = 273K; V0; D0 = 1,29 (kg/m3)

Ta có phương trình trạng thái: