Bằng cách làm nào có thể kiểm tra lại được mối liên hệ giữa áp suất và thể tích trong 1 lượng khí nhất định ?
Nội dung bài học hôm nay sẽ giúp các em trả lời được câu hỏi trên.
Mời các em cùng theo dõi Bài 29: Quá trình đẳng nhiệt và định luật Bôi-lơ-Ma-ri-ốt nhé!
Trạng thái của một lượng khí được xác định bằng thể tích V, áp suất p và nhiệt độ tuyệt đối T.
Ở mỗi trạng thái chất khí có các giá trị p, V và T nhất định gọi là các thông số trạng thái. Giữa các thông số trạng thái của một lượng khí có những mối liên hệ xác định.
Lượng khí có thể chuyển từ trạng thái này sang trạng thái khác bằng các quá trình biến đổi trạng thái.
Những quá trình trong đó chỉ có hai thông số biến đổi còn một thông số không đổi gọi là đẳng quá trình
Quá trình biến đổi trạng thái trong đó nhiệt độ được giữ không đổi gọi là quá trình đẳng nhiệt.
Khi nhiệt độ không đổi, nếu thể tích của một lượng khí giảm thì áp suất của nó tăng. Nhưng áp suất có tăng tỉ lệ nghịch với thể tích hay không ? Để trả lời câu hỏi này ta phải dựa vào thí nghiệm.
Thay đổi thể tích của một lượng khí, đo áp suất ứng với mỗi thể tích ta có kết quả :
Thể tích V \(({10^{ - 6}}{m^3})\) | Áp suất p \(({10^{5}}Pa)\) | pV (Nm) |
20 | 1,00 | 2 |
10 | 2,00 | 2 |
40 | 0,50 | 2 |
30 | 0,67 | 3 |
Trong quá trình đẳng nhiệt của một khối lượng khí xác định, áp suất tỉ lệ nghịch với thể tích.
a. Phát biểu
Trong quá trình đẳng nhiệt của một lượng khí nhất định, áp suất tỉ lệ nghịch với thể tích.
Phát biểu cách khác:
Ở nhiệt độ không đổi, tích của thể tích một khối lượng khí với áp suất của lượng khí đó là một đại lượng không đổi.
b. Hệ thức
\(p \sim \frac{1}{V}\) hay pV = hằng số
Nếu gọi \({p_1},{V_1}\) là áp suất và thể tích của một lượng khí ở trạng thái 1; nếu gọi \({p_2},{V_2}\) là áp suất và thể tích của một lượng khí ở trạng thái 2 thì :
\({p_1}{V_{1}} = {\rm{ }}{p_2}{V_2}\)
Đường biểu diễn sự biến thiên của áp suất theo thể tích khi nhiệt độ không đổi gọi là đường đẳng nhiệt.
Dạng đường đẳng nhiệt :
Đường đẳng nhiệt
Trong hệ toạ độ p, V đường đẳng nhiệt là đường hypebol.
Ứng với các nhiệt độ khác nhau của cùng một lượng khí có các đường đẳng nhiệt khác nhau.
Đường đẳng nhiệt ở trên ứng với nhiệt độ cao hơn.
Một xilanh chứa 150 cm3 khí ở áp suất 2.105 Pa. Pit – tông nén khí trong xilanh xuống còn 100 cm3. Tính áp suất của khí trong xilanh lúc này, coi nhiệt độ như không đổi.
Trạng thái 1: p1 = 2.105 pa
\(V_1 = 150 cm^3\)
Trạng thái 2: p2 = ?
\(V_2 = 100 cm^3\)
Vì nhiệt độ không đổi nên theo định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt: \({p_1}{V_1} = {\rm{ }}{p_2}{V_2}.\)
\(\Rightarrow P_2 =\frac{p_{1}V_{1}}{V_{2}}\) \(=\frac{2.10^{5}.150}{100}= 3 . 10^5 Pa\)
Một quả bóng có dung tích 2,5 lít. Người ta bơm không khí ở áp suất 105 Pa vào bóng. Mỗi lần bơm được 125 cm3 không khí. Tính áp suất của không khí trong quả bóng sau 45 lần bơm. Coi quả bóng trước khi bơm không có không khí và trong khi bơm nhiệt độ của không khí không thay đổi.
Trạng thái 1: Sau 45 lần bơm đã đưa vào bóng một lượng khí ở bên ngoài có thể tích là \(V_1 = 45 . 125 = 5625 cm^3\) và áp suất \(p_1 = 10^5\) pa
Trạng thái 2: Khi vào trong quả bóng, lượng khí này có thể tích V2 = 2,5 lít = 2500 cm3 và áp suất P2
Do nhiệt độ không đổi nên theo định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt:
\(p_1V_1 = p_2V_2\Rightarrow P_2 =\frac{p_{1}V_{1}}{V_{2}}\) =
\({P_2} = 2,25{\rm{ }}{.10^5}Pa\)
Qua bài giảng Quá trình đẳng nhiệt và định luật Bôi-lơ-Ma-ri-ốt này, các em cần hoàn thành 1 số mục tiêu mà bài đưa ra như :
Nhận biết được các khái niệm trạng thái và quá trình.
Nêu được định nghĩa quá trình đẳng nhiệt.
Phát biểu và nêu được biểu thức của định luât Bôilơ – Ma riôt.
Nhận biết được dạng của đường đẳng nhiệt trong hệ toạ độ p–V.
Các em có thể hệ thống lại nội dung kiến thức đã học được thông qua bài kiểm tra Trắc nghiệm Vật lý 10 Bài 29 cực hay có đáp án và lời giải chi tiết.
Dưới áp suất 105 Pa một lượng khí có thể tích 8 lít. Tính thể tích của lượng khí này khi áp suất 1,25.105 Pa. Biết nhiệt độ được giữ không đổi.
Một khối khí có thể tích 4 lít ở áp suất 105Pa. Nếu nén thể tích khối khí xuống còn 2 lít thì áp suất của khối khí lúc này là bao nhiêu?
Một xilanh chứa 150 cm3 khí ở áp suất 2.105 Pa. Pit – tông nén khí trong xilanh xuống còn 100 cm3. Tính áp suất của khí trong xilanh lúc này, coi nhiệt độ như không đổi.
Câu 4-10: Mời các em đăng nhập xem tiếp nội dung và thi thử Online để củng cố kiến thức về bài học này nhé!
Các em có thể xem thêm phần hướng dẫn Giải bài tập Vật lý 10 Bài 29để giúp các em nắm vững bài học và các phương pháp giải bài tập.
Bài tập 1 trang 159 SGK Vật lý 10
Bài tập 2 trang 159 SGK Vật lý 10
Bài tập 3 trang 159 SGK Vật lý 10
Bài tập 4 trang 159 SGK Vật lý 10
Bài tập 5 trang 159 SGK Vật lý 10
Bài tập 6 trang 159 SGK Vật lý 10
Bài tập 7 trang 159 SGK Vật lý 10
Bài tập 8 trang 159 SGK Vật lý 10
Bài tập 9 trang 159 SGK Vật lý 10
Bài tập 1 trang 225 SGK Vật lý 10 nâng cao
Bài tập 2 trang 225 SGK Vật lý 10 nâng cao
Bài tập 3 trang 225 SGK Vật lý 10 nâng cao
Bài tập 4 trang 225 SGK Vật lý 10 nâng cao
Bài tập 5 trang 225 SGK Vật lý 10 nâng cao
Bài tập 29.1 trang 67 SBT Vật lý 10
Bài tập 29.2 trang 68 SBT Vật lý 10
Bài tập 29.3 trang 68 SBT Vật lý 10
Bài tập 29.4 trang 68 SBT Vật lý 10
Bài tập 29.5 trang 68 SBT Vật lý 10
Bài tập 29.6 trang 68 SBT Vật lý 10
Bài tập 29.7 trang 68 SBT Vật lý 10
Bài tập 29.8 trang 68 SBT Vật lý 10
Bài tập 29.9 trang 68 SBT Vật lý 10
Bài tập 29.10 trang 69 SBT Vật lý 10
Bài tập 29.11 trang 69 SBT Vật lý 10
Bài tập 29.12 trang 69 SBT Vật lý 10
Bài tập 29.13 trang 69 SBT Vật lý 10
Trong quá trình học tập nếu có thắc mắc hay cần trợ giúp gì thì các em hãy comment ở mục Hỏi đáp, Cộng đồng Vật lý DapAnHay sẽ hỗ trợ cho các em một cách nhanh chóng!
Chúc các em học tập tốt và luôn đạt thành tích cao trong học tập!
-- Mod Vật Lý 10 DapAnHay
Dưới áp suất 105 Pa một lượng khí có thể tích 8 lít. Tính thể tích của lượng khí này khi áp suất 1,25.105 Pa. Biết nhiệt độ được giữ không đổi.
Một khối khí có thể tích 4 lít ở áp suất 105Pa. Nếu nén thể tích khối khí xuống còn 2 lít thì áp suất của khối khí lúc này là bao nhiêu?
Một xilanh chứa 150 cm3 khí ở áp suất 2.105 Pa. Pit – tông nén khí trong xilanh xuống còn 100 cm3. Tính áp suất của khí trong xilanh lúc này, coi nhiệt độ như không đổi.
Một quả bóng có dung tích 2,5 lít. Người ta bơm không khí ở áp suất 105 Pa vào bóng. Mỗi lần bơm được 125 cm3 không khí. Tính áp suất của không khí trong quả bóng sau 45 lần bơm. Coi quả bóng trước khi bơm không có không khí và trong khi bơm nhiệt độ của không khí không thay đổi.
Hệ thức nào sau đây phù hợp với định luật Bôi-lơ - Ma-ri-ốt?
Một khối lượng khí lí tưởng xác định có áp suất 2 atm được làm tăng áp suất lên đến 8 atm ở nhiệt độ không đổi thì thể tích biến đổi một lượng là 3 lít. Thể tích ban đầu của khối là
Nếu áp suất của một lượng khí lí tưởng xác định tăng 1,5.105 Pa thì thể tích biến đổi 3 lít. Nếu áp suất của lượng khí đó tăng 3.105 Pa thì thể tích biến đổi 5 lít. Biết nhiệt độ không đổi, áp suất và thể tích ban đầu của khí là
Một quả bóng da có dung tích 2,5 lít. Người ta bơm không khí ở áp suất 105 Pa vào bóng. Mỗi lần bơm được 125 cm3 không khí. Biết trước khi bơm, trong bóng có không khí ở áp suất 105 Pa và nhiệt độ không đổi trong thời gian bơm. Áp suất không khí trong quả bóng sau 20 lần bơm bằng
Biết ở điều kiện tiêu chuẩn, khối lượng riêng của ôxi là 1,43 kg/m3 . Khối lượng khí ôxi đựng trong một bình kín có thể tích 15 lít dưới áp suất 150 atm ở nhiệt độ 0oC bằng
Một xilanh chứa 150 cm3 khí ở 2.105 Pa. Pit-tông nén khí trong xilanh xuống còn 100 cm3. Nếu coi nhiệt độ không đổi thì áp suất trong xilanh bằng:
Một bình đựng khí có dung tích 6.10−3m3 đựng khí ở áp suất 2,75.106Pa. Người ta dùng khí trong bình để thổi các quả bóng bay sao cho bóng có thể tích 3.10−3m3 và khí trong bóng có áp suất 1,1.105Pa. Nếu coi nhiệt độ của khí không đổi thì số lượng bóng thổi được là
A. 50 quả bóng
B. 48 quả bóng
C. 52 quả bóng
D. 49 quả bóng
Người ta điều chế khí hiđrô và chứa vào một bình lớn dưới áp suất 1 atm, ở nhiệt độ 20°C. Tính thể tích khí phải lấy từ bình lớn ra để nạp vào một bình nhỏ thể tích 20 lít dưới áp suất 25 atm. Coi nhiệt độ không đổi.
Tính khối lượng khí ôxi đựng trong một bình thể tích 10 lít dưới áp suất 150 atm ở nhiệt độ 0°C. Biết ở điều kiện chuẩn khối lượng riêng của ôxi là 1,43 kg/m3.
Một ống thuỷ tinh được cắm lộn ngược vào một chậu chứa thuỷ ngân, bên trong ống chứa 40 cm3 không khí và một cột thuỷ ngân cao 8 cm so với mực thuỷ ngân trong chậu (H.29.2a). Người ta ấn sâu ống thủy tinh vào thủy ngân cho tới khi mực thủy ngân ở bên trong và bên ngoài ống bằng nhau (H.29.2b). Tính thể tích của không khí còn lại bên trong ống thủy tinh. Biết áp suất khí quyển là 75 cmHg.
Ớ chính giữa một ống thuỷ tinh nằm ngang, tiết diện nhỏ, chiều dài L = 100 cm, hai đầu bịt kín có một cột thuỷ ngân dài h = 20 cm. Trong ống có không khí. Khi đặt ống thẳng đứng, cột thuỷ ngân dịch chuyển xuống dưới một đoạn l = 10 cm. Tìm áp suất của không khí trong ống ra cmHg và Pa khi ống nằm ngang.
Coi nhiệt độ của không khí trong ống không đổi và khối lượng riêng của thuỷ ngân là ρ=1,36.104kg/m3
Ở chính giữa một ống thuỷ tinh nằm ngang, kín cả hai đầu có một cột thuỷ ngân dài h = 19,6 mm. Nếu đặt ống nghiêng một góc 30° so với phương nằm ngang thì cột thuỷ ngân dịch chuyển một đoạn Δl1 = 20 mm. Nếu đặt ống thẳng đứng thì cột thuỷ ngân dịch chuyển một đoạn Δl2 = 30 mm.
Xác định áp suất của không khí trong ống khi ống nằm ngang. Coi nhiệt độ không đổi.
Người ta dùng bơm có pit-tông diện tích 8 cm2 và khoảng chạy 25 cm bơm một bánh xe đạp sao cho áp lực của bánh xe đạp lên mặt đường là 350 N thì diện tích tiếp xúc là 50 cm2. Ban đầu bánh xe đạp chứa không khí ở áp suất khí quyển p0 = 105 Pa và có thể tích là V0 = 1 500 cm3. Giả thiết khi áp suất không khí trong bánh xe đạp vượt quá 1,5p0 thì thể tích của bánh xe đạp là 2 000 cm3.
a) Hỏi phải đẩy bơm bao nhiêu lần ?
b) Nếu do bơm hở nên mỗi lần đẩy bơm chỉ đưa được 100 cm3 không khí vào bánh xe thì phải đẩy bao nhiêu lần ?
Họ và tên
Tiêu đề câu hỏi
Nội dung câu hỏi
0 Bình luận
Để lại bình luận
Địa chỉ email của hạn sẽ không được công bố. Các trường bắt buộc được đánh dấu *