14:46:0809/03/2022
Các em đã học về quá trình đẳng nhiệt ở bài học trước, bài này các em sẽ được tìm hiểu về quá trình đẳng tích cùng định luật Charles [Sác-lơ].
Nội dung bài viết giúp các em biết Quá trình đẳng tích là gì? Định luật Sác-lơ có công thức như thế nào? Đường đẳng tích có dạng ra sao?
I. Quá trình đẳng tích
- Quá trình đẳng tích là quá trình biến đổi trạng thái khi thể tích không đổi.
II. Định luật Sác-lơ
1. Thí nghiệm
- Từ thí nghiệm, 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 [105Pa] | Nhiệt độ T [0K] | P/T [Pa/0K] |
| 1,0 | 301 | 332,23 |
| 1,1 | 331 | 332,33 |
| 1,2 | 350 | 342,86 |
| 1,3 | 365 | 356,16 |
2. Định luật Sác-lơ
Vì P/T = hằng số, nên p∼T.
- Phát biểu định luật Sác-lơ: Trong quá trình đẳng tích của một lượng khí nhất định, áp suất tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối.
>Lưu ý: T = t +273;
Trong đó T là nhiệt độ tuyệt đối Kelvin [K]; t: nhiệt độ theo thang Celsius [0C].
- Gọi p1, T1 là áp suất và nhiệt độ tuyệt đối của một lượng khí ở trạng thái 1; p2, T2 là áp suất và nhiệt độ tuyệt đối của một lượng khí ở trạng thái 2.
Ta có:
* Ví dụ: Tính áp suất của một lượng khí ở 300C, biết áp suất ở 00C là 1,20.105Pa và thể tích khí không đổi.
> Lời giải:
- Ở trạng thái 1: p1 = 1,20.105Pa; T1 = 0 + 273 = 273K
- Ở trạng thái 2: T2 = 30 + 273 = 303K; p2 = ?
- Vì thể tích khí không đổi nên:
III. Đường đẳng tích
- Đường đẳng tích là đường biểu diễn sự biến thiên của áp suất theo nhiệt độ khi thể tích không đổi.
- Ứng với các thể tích khác nhau của cùng một lượng khí ta có những đường đẳng tích khác nhau. Đường ở trên ứng với thể tích nhỏ hơn.
Trên đây KhoiA.Vn đã giới thiệu với các em về Quá trình đẳng tích là gì? Định luật Charles [Sác-lơ]. Hy vọng bài viết giúp các em hiểu rõ hơn. Nếu có câu hỏi hay góp ý các em hãy để lại bình luận dưới bài viết, chúc các em thành công.
Bài viết này sẽ hướng dẫn các bạn giải bài tập lý 10 trang 162 SGK một cách đầy đủ và chi tiết. Ngoài ra, Kiến Guru sẽ tổng kết những lý thuyết mà bạn cần nắm chắc về các dạng toán thuộc bài 30:“Quá Trình Đẳng Tích. Định Luật Saclo”, để các bạn vận dụng vào việc giải bài tập lý 10 một cách tốt nhất.
I. Lý thuyết cần nắm để giải bài tập lý 10 trang 162 SGK
1. Quá trình đẳng tích
Quá trình đẳng tích là quá trình biến đổi trạng thái khi thể tích không đổi.
2. Định luật Sác-lơ
Trong quá trình đẳng tích của một lượng khí nhất định, áp suất tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối.
3. Đường đẳng tích
Đường biểu diễn sự biến thiên của áp suất theo nhiệt độ khi thể tích không đổi gọi là đường đẳng tích.
Dạng đường đẳng tích:
- Trong hệ tọa độ [p,T] đường đẳng tích là đường thẳng mà nếu kéo dài sẽ đi qua gốc tọa độ.
- Đường đẳng tích ở trên ứng với thể tích nhỏ hơn đường đẳng tích ở dưới
II. Hướng dẫn giải bài tập lý 10 trang 162 SGK
1. Hướng dẫn giải bài tập vật lý 10: Bài 1
Thế nào là quá trình đẳng tích? Tìm một ví dụ về quá trình đẳng tích này.
Giải:
+ Quá trình đẳng tích là quá trình biến đổi trạng thái khí mà thể tích không thay đổi.
+ Một ví dụ: Cho khí vào xilanh, cố định Piston, cho xilanh vào chậu nước nóng. Khi đó T tăng, P tăng nhưng V không đổi.
2. Hướng dẫn giải bài tập vật lý 10: Bài 2
Viết hệ thức liên hệ giữa P và T trong quá trình đẳng thức của một lượng khí nhất định.
Giải:
3. Hướng dẫn giải bài tập vật lý lớp 10: Bài 3
Phát biểu định luật Sác-lơ
Giải:
Định luật Sác-lơ: Trong quá trình đẳng tích của một lượng khí nhất định, áp suất tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối
4. Hướng dẫn giải bài tập lí 10: Bài 4
Trong các hệ thức sau đây, hệ thức nào không phù hợp với định luật Sác-lơ?
Giải:
Chọn B.
Định luật Sác-lơ: Trong quá trình đẳng tích của một lượng khí nhất định, áp suất tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối:
Công thức:
Mà T = t + 273 nên p không tỷ lệ với nhiệt độ t trong nhiệt gai Xen-xi-út.
Hướng dẫn giải bài tập lý 10: Bài 5
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 = po
Giải:
Chon B.
Hướng dẫn giải bài tập lý 10: Bài 6
Hệ thức nào sau đây phù hợp với định luật Sác-lơ?
Giải:
Chọn B.
Định luật Sác-lơ: Trong quá trình đẳng tích của một lượng khí nhất định, áp suất tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối:
Công thức:
Mà T = t + 273 nên p không tỷ lệ với nhiệt độ t trong nhiệt gai Xen-xi-út.
7. Hướng dẫn giải bài tập lý 10: Bài 7
Một bình chứa một lượng khí ở nhiệt độ 30oC và áp suất 2 bar. [1 bar = 105 Pa]. Hỏi phải tăng nhiệt độ lên tới bao nhiêu độ để áp suất tăng gấp đôi?
Giải:
Trạng thái 1: T1 = t1 + 273 = 303 K; P1 = 2 bar
Trạng thái 2: P1 = 4 bar ; T1 = ?
Áp dụng định luật Sác-lơ cho quá trình biến đổi đẳng tích, ta có:
8. Hướng dẫn giải bài tập lý 10: Bài 8
Một chiếc lốp ô tô chứa không khí có áp suất 5 bar và nhiệt độ 25oC. Khi xe chạy nhanh lốp xe nóng lên làm cho nhiệt độ không khí trong lốp tăng lên tới 50oC. Tính áp suất của không khí trong lốp xe lúc này .
Giải:
Trạng thái 1: T1 = 273 + 25 = 298 K; P1 = 5 bar
Trạng thái 2: T2 = 273 + 50 = 323 K; P2 = ?
Áp dụng định luật Sác-lơ cho quá trình biến đổi đẳng tích, ta có:
Vậy khi nhiệt độ tăng thì áp suất trong lốp xe là 5,42.105[Pa].
Trên đây là hướng dẫn giải bài tập lý 10 trang 162 sách giáo khoa. Ngoài tổng hợp kiến thức, Kiến còn gửi tới bạn đọc các lời giải đầy đủ và chi tiết cho các câu hỏi trong bài 30 SGK, rất thuận tiện cho các bạn đọc theo dõi và so sánh kết quả. Qua bài viết này, mong rằng các bạn sẽ có thêm tài liệu hay và bổ ích để tham khảo và học tập, giúp kết quả học tập của bản thân ngày càng cao nhé.
Giới thiệu bài học
Bài giảng Quá trình đẳng tích. Định luật Sác-Lơ sẽ giúp em nắm chắc những kiến thức cơ bản:
- Định nghĩa quá trình đẳng tích
- Đường đẳng tích trong hệ toạ độ [p,T]
- Phát biểu định luật Sác-lơ
Nội dung bài học
I. Tóm tắt lý thuyết trong bài giảng
Quá trình biến đổi trạng thái của khí khi thể tích không đổi.
Áp suất tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối trong quá trình đẳng tích của lượng khí không đổi.
\[\frac{P}{T}{\rm{ = cons}}t\]
- Đường đẳng tích: Đường biểu diễn của áp suất phụ thuộc theo nhiệt độ khi thể tích không đổi.
- Trong hệ tọa độ [p, T] đường đẳng tích là đường thẳng đi qua gốc tọa độ.
T [K] = toC +273
II. Ví dụ trong bài giảng
VD 1. Một lượng khí đựng trong bình kín có nhiệt độ \[0^\circ C\]. Tìm nhiệt độ của khối khí khi áp suất tăng gấp đôi?
Giải.
\[\frac{{{p}_{1}}}{{{T}_{1}}}=\frac{{{p}_{2}}}{{{T}_{2}}}\to{{T}_{2}}=\frac{{{T}_{1}}.{{p}_{2}}}{{{p}_{1}}}={{p}_{1}}.2=273.2=546K={{273}^{o}}C\]
VD2. Một lượng khí lí tưởng có thể tích không đổi chứa trong bình với áp suất 1,5.105Pa và nhiệt độ 20o C. Khi nhiệt độ trong bình tăng lên tới 40oC thì áp suất trong bình là bao nhiêu?
Giải
T1 = 20 + 273 = 293K; T2 = 40 + 273 = 313 K
\[\frac{{{p}_{1}}}{{{T}_{1}}}=\frac{{{p}_{2}}}{{{T}_{2}}}\to{{p}_{2}}=\frac{{{p}_{1}}.{{T}_{2}}}{{{T}_{1}}}=\frac{1,{{5.10}^{5}}.313}{293}=1,{{6.10}^{5}}Pa\]
VD 3. Một bóng đèn dây tóc chưa sáng chứa khí lí tưởng ở nhiệt độ 27oC khi bóng đèn phát sáng ở nhiệt độ 127oC thì áp suất thay đổi một lượng là 0,2atm tính áp suất bên trong bóng đèn trước khi thắp sáng.
Giải
T1 = 27 + 273 = 300K; T2 = 127 + 273 = 400 K
\[\frac{{{p}_{1}}}{{{T}_{1}}}=\frac{{{p}_{2}}}{{{T}_{2}}}\to{{p}_{2}}={{p}_{1}}\frac{{{T}_{2}}}{{{T}_{1}}}={{p}_{1}}\frac{400}{300}={{p}_{1}}\frac{4}{3}\]
\[\Delta p={{p}_{2}}-{{p}_{1}}=\frac{{{p}_{1}}}{3}=0,2\]
\[{{p}_{1}}=0,2.3=0,6atm\]