Tương tự như quá trình đẳng nhiệt đã học ở bài trước, hôm nay, các em sẽ tiếp tục tìm hiểu về một loại đẳng quá trình, đó là quá trình đẳng tích, cùng với đó là một định luật khá quan trọng trong chương chất khí - Định luật Sác-lơ.
Định luật Sac-lơ có những đặc điểm và tính chất gì khác so với định luật Bôi-lơ-Ma-ri-ôt ? Nó có những ứng dụng quan trọng gì trong đời sống của chúng ta ?
Mời các em cùng theo dõi nội dung bài mới: Bài 30: Quá trình đẳng tích và định luật Sác-lơ nhé!
Quá trình đẳng tích là quá trình biến đổi trạng thái khi thể tích không đổi.
Thí nghiệm theo dõi sự thay đổi áp suất của một lượng khí theo nhiệt độ trong quá trình đẳng tích.
Đo nhiệt độ của một lượng khí nhất định ở các áp suất khác nhau khi thể tích không đổi ta được kết quả :
Áp suất p \({\left( {{{10}^5}Pa} \right)}\) | Nhiệt độ T \(\left( {^0K} \right)\) | \(\frac{p}{T}(\frac{{Pa}}{{^0K}})\) |
1,2 | 298 | 402,7 |
1,3 | 323 | 402,5 |
1,4 | 348 | 402,3 |
1,5 | 373 | 402,1 |
a. Phát biểu
Trong quá trình đẳng tích của một lượng khí nhất định, áp suất tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối
b. Hệ thức
\(\frac{p}{T}\) = hằng số
Gọi \({p_1},{T_1}\) là áp suất và nhiệt độ tuyệt đối ở trạng thái 1, gọi \({p_2},{T_2}\) là áp suất và nhiệt độ tuyệt đối ở trạng thái 2
\(\frac{{{p_1}}}{{{T_1}}} = \frac{{{p_2}}}{{{T_2}}}\)
Đường biểu diễn sự biến thiên của áp suất của một lượng khí theo nhiệt độ khi thể tích không đổi gọi là đường đẳng tích.
Dạng đường đẳng tích :
Trong hệ toạ độ OpT đường đẳng tích là đường thẳng kéo dài đi qua góc toạ độ.
Ứng với các thể tích khác nhau của cùng một khối lượng khí ta có những đường đẳng tích khác nhau. Đường ở trên ứng với thể tích nhỏ hơn
Một bình chứa một lượng khí ở nhiệt độ 300C và áp suất 2 bar. (1bar = 105 Pa). Hỏi phải tăng nhiệt độ lên tới bao nhiêu độ để áp suất tăng gấp đôi ?
Trạng thái 1: \({T_1} = 273 + 30 = 303K;{p_1} = 2bar\)
Trạng thái 2: \({T_2} = ?;{p_2} = 2{p_1}\)
Áp dụng định luật Sác-lơ cho quá trình biến đổi đẳng tích, ta có:
= ⇒ T2 = = = 2T1 = 606 K
Một chiếc lốp ô tô chứa không khí có áp suất 5 bar và nhiệt độ 250C. Khi xe chạy nhanh, lốp xe nóng lên làm cho nhiệt độ không khí trong lốp tăng lên tới 500C. Tính áp suất của không khí trong lốp xe lúc này.
Hướng dẫn giải
Trạng thái 1: \(T_1 = 273 + 25 = 298 K\) ; \(p_1 = 5 bar\)
Trạng thái 2: \(T_2 = 273 + 50 = 323 K\); \(p_2 = ?\)
Thể tích của lốp xe không đổi:
= \(\frac{p_{2}}{T_{2}}\Rightarrow p_2 =\) =
⇒ \({p_2} = 5,42{\rm{ }}bar\)
Qua bài giảng Quá trình đẳng tích và Định luật Sác-lơ này, các em cần hoàn thành 1 số mục tiêu mà bài đưa ra như :
Nêu được định nghĩa quá trình đẳng tích.
Phát biểu và nêu được biểu thức về mối quan hệ giữa p và T trong quá trình đẳng tích.
Nhận biết được dạng đường đẳng tích trong hệ tọa độ (p, T).
Phát biểu được định luật Sác-lơ.
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 30 cực hay có đáp án và lời giải chi tiết.
Quá trình nào sau đây có liên quan tới định luật Sác-lơ ?
Trong hệ toạ độ (p,T), đường biểu diễn nào sau đây là đường đẳng tích ?
Một chiếc lốp ô tô chứa không khí có áp suất 5 bar và nhiệt độ 250C. Khi xe chạy nhanh, lốp xe nóng lên làm cho nhiệt độ không khí trong lốp tăng lên tới 500C. Tính áp suất của không khí trong lốp xe lúc này.
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 30để giúp các em nắm vững bài học và các phương pháp giải bài tập.
Bài tập 1 trang 162 SGK Vật lý 10
Bài tập 2 trang 162 SGK Vật lý 10
Bài tập 3 trang 162 SGK Vật lý 10
Bài tập 4 trang 162 SGK Vật lý 10
Bài tập 5 trang 162 SGK Vật lý 10
Bài tập 6 trang 162 SGK Vật lý 10
Bài tập 7 trang 162 SGK Vật lý 10
Bài tập 8 trang 162 SGK Vật lý 10
Bài tập 1 trang 230 SGK Vật lý 10 nâng cao
Bài tập 2 trang 230 SGK Vật lý 10 nâng cao
Bài tập 3 trang 230 SGK Vật lý 10 nâng cao
Bài tập 4 trang 230 SGK Vật lý 10 nâng cao
Bài tập 30.1 trang 70 SBT Vật lý 10
Bài tập 30.2 trang 70 SBT Vật lý 10
Bài tập 30.3 trang 70 SBT Vật lý 10
Bài tập 30.4 trang 70 SBT Vật lý 10
Bài tập 30.5 trang 71 SBT Vật lý 10
Bài tập 30.6 trang 71 SBT Vật lý 10
Bài tập 30.7 trang 71 SBT Vật lý 10
Bài tập 30.8 trang 71 SBT Vật lý 10
Bài tập 30.9 trang 71 SBT Vật lý 10
Bài tập 30.10 trang 71 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
Quá trình nào sau đây có liên quan tới định luật Sác-lơ ?
Trong hệ toạ độ (p,T), đường biểu diễn nào sau đây là đường đẳng tích ?
Một chiếc lốp ô tô chứa không khí có áp suất 5 bar và nhiệt độ 250C. Khi xe chạy nhanh, lốp xe nóng lên làm cho nhiệt độ không khí trong lốp tăng lên tới 500C. Tính áp suất của không khí trong lốp xe lúc này.
Một bình chứa một lượng khí ở nhiệt độ 300C và áp suất 2 bar. (1bar = 105 Pa). Hỏi phải tăng nhiệt độ lên tới bao nhiêu độ để áp suất tăng gấp đôi ?
Trong các hệ thức sau đây, hệ thức nào không phù hợp với định luật Sác-lơ ?
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 chiếc lốp ô tô chứa không khí ở 25oC. Khi xe chạy nhanh, lốp xe nóng lên, áp suất khí trong lốp tăng lên tới 1,084 lần. Lúc này, nhiệt độ trong lốp xe bằng
Khi đung nóng một bình kín chứa khí để nhiệt độ tăng 1oC thì áp suất khí tăng thêm 1/360 áp suất ban đầu. Nhiệt độ ban đầu của khí là
Một bình thép chứa khí ở nhiệt độ 27oC và áp suất 40 atm. Nếu tăng áp suất thêm 10 atm thì nhiệt độ của khí trong bình là
Xét một quá trình đẳng tích của một lượng khí lí tưởng nhất định. Tìm phát biểu sai.
Thế nào là quá trình đẳng tích ? Tìm một ví dụ về quá trình này.
Viết hệ thức liên hệ giữa p và T trong quá trình đẳng tích của một lượng khí nhất định.
Phát biểu định luật Sác-lơ.
Trong các hệ thức sau đây, hệ thức nào không phù hợp với định luật Sác-lơ ?
A. \(p \sim T\). B. \(p \sim t\).
C. = hằng số. D. =
Trong hệ tọa độ (p, T), đường biểu diễn nào sau đây là đường đẳng tích ?
A. Đường hypebol.
B. Đường thẳng kéo dài qua gốc tọa độ.
C. Đường thẳng không đi qua gốc tọa độ.
D. Đường thẳng cắt trục p tại điểm \(p = p_0\).
Hệ thức nào sau đây phù hợp với định luật Sác-lơ ?
A. \(p \sim t\). B. \(\frac{p_{1}}{T_{1}}\) = \(\frac{p_{3}}{T_{3}}\).
C. = hằng số. D. =
Một bình chứa một lượng khí ở nhiệt độ 300C và áp suất 2 bar. (1bar = 105 Pa). Hỏi phải tăng nhiệt độ lên tới bao nhiêu độ để áp suất tăng gấp đôi ?
Một chiếc lốp ô tô chứa không khí có áp suất 5 bar và nhiệt độ 250C. Khi xe chạy nhanh, lốp xe nóng lên làm cho nhiệt độ không khí trong lốp tăng lên tới 500C. Tính áp suất của không khí trong lốp xe lúc này.
Hãy chọn câu đúng
Khi làm nóng một lượng khí có thể tích không đổi thì
A. Áp suất khí không đổi
B. Số phân tử trong đơn vị thể tích không đổi
C. Số phân tử trong đơn vị thể tích tăng tỉ lệ nghịch với nhiệt độ
D. Số phân tử trong đơn vị thể tích giảm tỉ lệ nghịch với nhiệt độ
Một bình được nạp khí ở nhiệt độ 33oC dưới áp suất 300kPa. Sau đó bình được chuyển đến một nơi có nhiệt độ 37oC, tính độ tăng áp suất của khí trong bình.
(Nối tiếp bài tập vận dụng ở bài 45)
0,1 mol khí ở áp suất p1 = 2atm, nhiệt độ t1 = 0oC có thể tích V1 = 1,12 l (biểu diễn bởi điểm B trên hình 45.2). Làm cho khí nóng lên đến nhiệt độ t2 = 102oC và giữ nguyên thể tích khối khí.
a) Tính áp suất p2 của khí.
b) Vẽ tiếp trên đồ thị p - V (hình 45.2) đường biểu diễn quá trình làm nóng đẳng tích (thể tích không đổi) nói trên.
Một lượng hơi nước có nhiệt độ 100oC và áp suất p100 = 1 atm ở trong bình kín. Làm nóng bình và khí đến nhiệt độ 150oC thì áp suất khí trong bình bằng bao nhiêu? Thành lập công thức cho áp suất của khí ở nhiệt độ t (Xen-xi-út) bất kì theo p100.
Hệ thức nào dưới đây không phù hợp với nội dung định luật Sác-lơ?
A. p/T = hằng số. B. p ~ 1/T.
C. p ~ T. D. p1/T1=p2/T2
Đốt nóng một lượng khí chứa trong một bình kín gần như không nở vì nhiệt sao cho nhiệt độ tuyệt đối của khí tăng lên 1,5 lần. Khi đó áp suất của khí trong bình
A. tăng lên 3 lần. B. giảm đi 3 lần.
C. tăng lên 1,5 lần. D. giảm đi 1,5 lần.
Đường biểu diễn nào sau đây không phù hợp với quá trình đẳng tích?
Quá trình nào sau đây có liên quan tới định luật Sác-lơ ?
A. Quả bóng bàn bị bẹp nhúng vào nước nóng, phồng lên như cũ.
B. Thổi không khí vào một quả bóng bay.
C. Đun nóng khí trong một xilanh kín.
D. Đun nóng khí trong một xilanh hở.
Một bình kín chứa khí ôxi ở nhiệt độ 20°C và áp suất 105 Pa. Nếu đem bình phơi nắng ở nhiệt độ 40°C thì áp suất trong bình sẽ là bao nhiêu ?
Một săm xe máy được bơm căng không khí ở nhiệt độ 20°C và áp suất 2 atm. Hỏi săm có bị nổ không, khi để ngoài nắng nhiệt độ 42°C ? Coi sự tăng thể tích của săm là không đáng kể và biết săm chỉ chịu được áp suất tối đa là 2,5 atm.
Một bình thủy tinh kín chịu nhiệt chứa không khí ở điều kiện chuẩn. Nung nóng bình lên tới 2000C. Áp suất không khí trong bình là bao nhiêu? Coi sự nở vì nhiệt của bình là không đáng kể.
Một bình hình trụ đặt thẳng đứng có dung tích 8 lít và đường kính trong 20 cm, được đậy kín bằng một nắp có khối lượng 2 kg. Trong bình chứa khí ở nhiệt độ 1000C dưới áp suất bằng áp suất khí quyển (105 N/m2). Khi nhiệt độ trong bình giảm xuống còn 200C thì:
a) Áp suất khí trong bình bằng bao nhiêu?
b) Muốn mở nắp bình cần một lực bằng bao nhiêu?
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 *