Bài tập Vật lý 10 - Bài 31: Phương trình trạng thái khí lí tưởng

VẬT LÝ 10
Bài 31. PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI KHÍ LÍ TƯỞNG
Đẳng nhiệt(nhiệt độ không đổi): T1 = T2 = .
PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI
1. Mức độ nhận biết
2. Thông hiểu
T
P
O
O
V
P
T
V
O
P = aT
V = aT
Biến đổi trạng thái .
(1) (2): là quá trình..
(2) (3): là quá trình..
(3) (1): là quá trình..
T
P
O
O
V
P
T
V
O
(1)
(2)
(3)
( )
( )
( )
( )
( )
( )
3. Vận dụng
VD1: Khí được nén đẳng nhiệt từ thể tích 8 lít đến thể tích 5 lít, áp suất tăng thêm 0,75atm. Tính áp suất ban đầu của khí.
Hướng dẫn
ÁP DỤNG PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI
Trạng thái 1
V1 = 8 lít
P1 
T1
Biến đổi đẳng nhiệt : T1 T2
Trạng thái 2
V2 = 5 lít
P2 =P1 + 0,75 at
T2 
?
VD2: Một lượng khí ở 27oC có thể tích 1 m3 và áp suất 1atm. Người ta nén khí tới áp suất 3 atm, nhiệt độ 1270C. Tích thể tích khí bị nén.
Hướng dẫn
ÁP DỤNG PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI
Trạng thái 1
V1 = 1 m3
P1 = 1 at
T1 = 273 + 27
Biến đổi qua trạng thái 2 
Trạng thái 2
V2 = ? 
P2 =3 at
T2 = 273 + 127 
VD3 :Một khối khí đem giãn nở đẳng áp từ nhiệt độ t1 = 32oC đến nhiệt độ t2 = 117oC, thể tích khối khí tăng thêm 1,7lít. Tìm thế tích khối khí trước và sau khi giãn nở.
Hướng dẫn
ÁP DỤNG PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI
Trạng thái 1
V1 
P1 
T1 = 273+32
Biến đổi đẳng áp : P1 P2
Trạng thái 2
V2 = V1 + 1,7
P2 
T2 = 273 + 117
?
VD 4: Khi đun đẳng tích một khối lượng khí tăng thêm 2oC thì áp suất tăng thêm áp suất ban đầu. Tính nhiệt độ ban đầu của khối lượng khí.
Hướng dẫn
?
Trạng thái 2
V2 
P2 = P1 + 
T2 = T1 + 2
Biến đổi đẳng tích : V1 V2
Trạng thái 1
V1 
P1 
T1 
ÁP DỤNG PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI
BÀI TẬP RÈN LUYỆN
Khi để nước có gas (nước ngọt, beer) vào trong ngăn đá của tủ lạnh, những lon nước này có thể gây nổ tủ lạnh. Khí nào có trong thành phần nước uống có gas? Tại sao lại có thể xảy ra tình trạng nguy hiểm đó?
So sánh nhiệt độ T1, T2 trong đồ thị của đường đẳng nhiệt; thể tích V1, V2 trong đồ thị của đường đẳng tích; áp suất p1, p2 trong đồ thị của đường đẳng áp. Chứng minh.
B-M
Charles
G-L
Hình bên biểu diễn đồ thị biến đổi trạng thái của một lượng khí. Hỏi trong quá trình này, khí bị nén hay giãn? Giải thích.
Đun nóng đẳng áp một khối khí từ nhiệt độ 29oC đến 180oC. Biết thể tích khí ban đầu là 150cm3. Tính thể tích khí sau khi đun.
wĐS: 225cm3
Một khối lượng khí xác định ở nhiệt độ 27oC có áp suất 76cmHg. Đun nóng đến 127oC thì áp suất khí là 91,2 cmHg. Thể tích khí tăng hay giảm bao nhiêu lần.
wĐS: tăng 10/9 lần.
Chất khí trong xi lanh của một động cơ nhiệt có áp suất là 0,8atm và nhiệt độ 50oC. Sau khi bị nén thể tích của khí giảm đi 5 lần và áp suất tăng lên tới 7atm. Hỏi nhiệt độ của khí ở cuối quá trình nén.
wĐS: T = 565,25oK (292,25oC).
Các đồ thị sau biểu diễn chu trình biến đổi trạng thái của các khối khí lý tưởng. 
	a/ Hãy gọi tên từng giai đoạn biến đổi (có nêu sự thay đổi của p, V, T). 
	b/ Vẽ các đồ thị biểu diễn mỗi chu trình trong các hệ tọa độ còn lại (p-V, p-T hoặc V-T). 
Một khối khí lí tưởng thực hiện chu trình như hình vẽ. Cho T2 = 300K, p2 = 2 atm; T3 = 75K; T4 = 37,5K, V4 = 80lít.
	a/ Giải thích các quá trình biến đổi của khối khí cho trong đồ thị và vẽ lại trong 2 hệ (P,T) và (p,V).
	b/ Tìm V3; p3.
wĐS: V3 = 160 lít; p3 = 0,5atm
Trạng thái 1
.
4. Thực tế
Trạng thái 2
.