Bài giảng môn Vật lí Lớp 10 - Bài 29: Quá trình đẳng nhiệt. Định luật Boyle, Mariotle

Kiểm Tra Bài Cũ 
Khí lý tưởng là gì ? 
Trả lời . 
 Là 1 chất khí mà trong đó các phân tử được coi là chất điểm và chỉ tương tác với nhau khi va chạm . 
 Ở nhiệt độ thấp , áp suất nhỏ thì khí thực được coi là khí lí tưởng . 
Kiểm Tra Bài Cũ 
Hãy trình bày các mặt sau đây khi vật chất đang ở trạng thái khí : 
Trả lời . 
 Sự sắp xếp các phân tử của chất khí : ở rất xa nhau , mật độ phân tử chất khí rất nhỏ . 
 Lực tương tác giữa các phân tử chất khí : rất nhỏ , xem như chúng có thể chuyển động tự do về mọi phía , do vậy chất khí không có hình dạng và thể tích xác định . Chất khí có hình dạng của lòng bình chứa , chất khí nén được dễ dàng . 
 Chuyển động của các phân tử khí : Là chuyển động hỗn độn về mọi phía , va chạm vào nhau và va chạm vào thành bình gây áp suất lên thành bình . 
Sự sắp xếp phân tử . 
Lực tương tác giữa các phân tử , 
Chuyển động nhiệt của các phân tử . 
HỆ THỨC GIỮA THỂ TÍCH VÀ ÁP SUẤT CỦA CHẤT KHÍ KHI NHIỆT ĐỘ KHÔNG ĐỔI. 
 ĐỊNH LUẬT BÔI-MARIÔT. 
 I. Trạng thái nhiệt của một chất khí : 
II. Định luật Bôi-Mariôt – Hệ thức giữa p , V khi t không đổi . 
III. Đường đẳng nhiệt 
IV. Định luật Bôi-Mariôt là định luật gần đúng . 
 I. Trạng thái nhiệt của một chất khí : 
+ Được xác định đồng thời bởi 3 thông số : áp suất p , thể tích V ,và nhiệt độ t của chất khí .	 
+ Phương trình thiết lập mối liên hệ giữa các thông số trạng thái ( p,V,t ) được gọi là phương trình trạng thái . 
+ Chỉ cần thay đổi 1 hoặc 2 thông số trạng thái , ta nói trạng thái chất khí đã thay đổi . 
HỆ THỨC GIỮA THỂ TÍCH VÀ ÁP SUẤT CỦA CHẤT KHÍ KHI NHIỆT ĐỘ KHÔNG ĐỔI . ĐỊNH LUẬT Bôi-Mariôt . 
II. Định luật Bôi-Mariôt – Hệ thức giữa p, V khi t không đổi . 
 1) Thí nghiệm : Xét 1 lượng khí xác định ởù nhiệt độ không đổi 
HỆ THỨC GIỮA THỂ TÍCH VÀ ÁP SUẤT CỦA CHẤT KHÍ KHI NHIỆT ĐỘ KHÔNG ĐỔI . ĐỊNH LUẬT BÔI-MARIỐT. 
I. Trạng thái nhiệt của một chất khí : 
p 
 
 Ta nhận thấy khi thể tích của nó giảm bao nhiêu lần thì áp suất sẽ tăng bấy nhiêu lần và ngược lại . 
II. Định luật Bôi-Mariôt – Hệ thức giữa p, V khi t không đổi . 
 1/ Thí nghiệm : Xét 1 lượng khí xác định ởù nhiệt độ không đổi . 
HỆ THỨC GIỮA THỂ TÍCH VÀ ÁP SUẤT CỦA CHẤT KHÍ KHI NHIỆT ĐỘ KHÔNG ĐỔI . ĐỊNH LUẬT BÔI-MARIỐT. 
I. Trạng thái nhiệt của một chất khí : 
2 / Hệ thức : 
 Ta nhận thấy khi thể tích của nó giảm bao nhiêu lần thì áp suất sẽ tăng bấy nhiêu lần và ngược lại . 
p 1 
p 2 
= 
p 1 .V 1 = p 2 .V 2 
p 1 
V 1 
1 
p 2 
V 2 
2 
p 1 
p 2 
V 2 
V 1 
= 
pV = const. 
II. Định luật Bôi-Mariôt – Hệ thức giữa p, V khi t không đổi . 
 1/ Thí nghiệm : Xét 1 lượng khí xác định ởù nhiệt độ không đổi . 
HỆ THỨC GIỮA THỂ TÍCH VÀ ÁP SUẤT CỦA CHẤT KHÍ KHI NHIỆT ĐỘ KHÔNG ĐỔI . ĐỊNH LUẬT BÔI-MARIỐT. 
I. Trạng thái nhiệt của một chất khí : 
2 / Hệ thức : p.V = const. 
 3 / Định luật Bôi-Mariôt . 
+ Phát biểu 1 : 
p 1 
p 2 
V 2 
V 1 
= 
 Ở nhiệt độ không đổi , áp suất và thể tích của một khối lượng khí xác định tỉ lệ nghịch với nhau . 
II. Định luật Bôi-Mariôt – Hệ thức giữa p, V khi t không đổi . 
 1/ Thí nghiệm : Xét 1 lượng khí xác định ởù nhiệt độ không đổi . 
HỆ THỨC GIỮA THỂ TÍCH VÀ ÁP SUẤT CỦA CHẤT KHÍ KHI NHIỆT ĐỘ KHÔNG ĐỔI . ĐỊNH LUẬT BÔI-MARIỐT. 
I. Trạng thái nhiệt của một chất khí : 
2 / Hệ thức : p.V = const. 
 3/ Định luật Bôi-Mariôt . 
+ Phát biểu 1 : 
 Ở nhiệt độ không đổi , áp suất và thể tích của một khối lượng khí xác định tỉ lệ nghịch với nhau . 
+ Phát biểu 2 : 
 Ở nhiệt độ không đổi , tích của thể tích và áp suất của một khối lượng khí xác định là một hằng số . 
p.V = const. 
 II. Định luật Bôi-Mariôt – Hệ thức giữa p, V khi t không đổi . 
I. Trạng thái nhiệt của một chất khí : 
III. Đường đẳng nhiệt : 
 a. Khái niệm : là đường biểu diễn sự biến thiên của p theo V 
 Theo Định luật Bôi Mariốt : pV = const = a 
  Phương trình biễu diễn p theo V 
 có dạng : 
HỆ THỨC GIỮA THỂ TÍCH VÀ ÁP SUẤT CỦA CHẤT KHÍ KHI NHIỆT ĐỘ KHÔNG ĐỔI . ĐỊNH LUẬT BÔI-MARIỐT. 
O 
y 
x 
y 
a 
x 
= 
Có dạng đường biễu diễn là gì trong hệ trục tọa độ Oxy ? 
Hàm số 
Có đường biễu diễn là một nhánh hypecbôn trong hệ trục tọa độ Oxy . 
Hàm số 
p 
a 
V 
= 
( a,x,y >0) 
 II. Định luật Bôi-Mariôt – Hệ thức giữa p, V khi t không đổi . 
I. Trạng thái nhiệt của một chất khí : 
III. Đường đẳng nhiệt : 
 a. Khái niệm : là đường biểu diễn sự biến thiên của p theo V . 
 Theo Định luật Bôi Mariốt : pV = const = a 
  Phương trình biễu diễn p theo V 
 có dạng : 
HỆ THỨC GIỮA THỂ TÍCH VÀ ÁP SUẤT CỦA CHẤT KHÍ KHI NHIỆT ĐỘ KHÔNG ĐỔI. ĐỊNH LUẬT BÔI-MARIỐT. 
O 
y 
x 
y 
a 
x 
= 
p 
a 
V 
= 
( a.x.y >0) 
Thay y bởi p 
 x bởi V 
p 
a 
V 
= 
O 
p 
V 
Vậy , đường biễu diễn cần tìm cũng là một nhánh hypecbôn trong hệ trục tọa độ OpV 
 II . Định luật Bôi-Mariôt – Hệ thức giữa p, V khi t không đổi . 
I . Trạng thái nhiệt của một chất khí : 
III. Đường đẳng nhiệt : 
 a. Khái niệm : là đường biểu diễn sự biến thiên của p theo V . 
HỆ THỨC GIỮA THỂ TÍCH VÀ ÁP SUẤT CỦA CHẤT KHÍ KHI NHIỆT ĐỘ KHÔNG ĐỔI . ĐỊNH LUẬT BÔI-MARIỐT. 
O 
p 
V 
t 2 
t 1 
t 2 > t 1 
II 
I 
b. Hình dạng 
* Đường đẳng nhiệt có dạng một nhánh Hyperbol . 
* Cùng một lượng khí , ứng với các nhiệt độ khác nhau thì có thể vẽ được các đường đẳng nhiệt khác nhau . 
* Theo thực nghiệm , nhiệt độ khối khí càng lớn thì các đường đẳng nhiệt càng được vẽ xa gốc O. 
II. Định luật Bôi-Mariôt – Hệ thức giữa p, V khi t không đổi . 
HỆ THỨC GIỮA THỂ TÍCH VÀ ÁP SUẤT CỦA CHẤT KHÍ KHI NHIỆT ĐỘ KHÔNG ĐỔI . ĐỊNH LUẬT BÔI-MARIỐT. 
I. Trạng thái nhiệt của một chất khí : 
III. Đường đẳng nhiệt : 
 IV. Định luật Bôi-Mariôt là định luật gần đúng . 
+ Định luật Bôi-Mariôt chỉ áp dụng gần đúng cho khí thực ở áp suất không quá lớn . 
+ Ở áp suất quá lớn thì định luật trên không còn đúng nữa . 
+ Chất khí lí tưởng tuân theo đúng hoàn toàn định luật Bôi-Mariôt . 
** Định nghĩa khác của khí lí tưởng : Là khí tuân theo đúng định luật Bôi-Mariôt . 
Chọn câu sai : 
 1 . Trạng thái của một khối khí lý tưởng xác định được xác định bởi các đại lượng p,V,t . 
 2 . Đường đẳng nhiệt luôn luôn có dạng là một nhánh Hyperbol vuông góc trong hệ OpV . 
 3 . Áp suất và thể tích của một khối khí xác định luôn luôn tỉ lệ nghịch với nhau . 
4 . Khí lý tường phải tuân đúng định luật Bôi - Mariốt . 
Do cần phải thỏa mãn thêm điều kiện nhiệt độ không đổi . 
Một khối khí được nén đẳng nhiệt , thể tích giảm một nửa , tính áp suất sau khi nén , biết lúc đầu nó có áp suất là 8 at . 
 a . 4 at 
 b . 8 at 
 c . 16 at 
 d . 24 at 
 Chọn câu sai :  Đường đẳng nhiệt trong hệ trục OpV có dạng một Hypecbôn vì nó là : 
 a . Kết quả cho bởi thực nghiệm . 
 d . Vì cóù phương trình biểu diễn p = a/V 
 c . Tập hợp gồm những điểm xác định bởi 3 thông số trạng thái . 
 b . Đường biểu diễn không phụ thuộc gía trị nhiệt độ . 
 Một khối khí lý tưởng được cho dãn nở đẳng nhiệt , biết thể tích ban đầu là 200 cm 3 , lúc sau là 1 lít .So với ban đầu , Aùp suất lúc sau sẽ : 
 b . Tăng gấp 5 lần 
 d . Giảm đi 50 lần . 
 c . Tăng gấp 50 lần 
 a . Giảm đi 5 lần .