Bài giảng Vật lí 10 - Tiết số 49 - Bài 29: Quá trình đẳng nhiệt, Định luật Bôilơ - Mariôt

Nội dung text: Bài giảng Vật lí 10 - Tiết số 49 - Bài 29: Quá trình đẳng nhiệt, Định luật Bôilơ - Mariôt

1. Ta hãy xét thí dụ sau đây : Cho một hệ thống gồm một xilanh – pitông như hình vẽ bên : Tại sao ta không thể ấn pittông xuống sát đáy xilanh ?
2. I.TRẠNG THÁI VÀ QUÁ TRÌNH BIẾN ĐỔI TRẠNG THÁI Trạng thái của một lượng khí được xác định bằng các thông số trạng thái: - Thể tích V (m3, l) - Áp suất p (Pa, N/m2, at) - Nhiệt độ tuyệt đối T (K): T(K) = 273 + t(0C)
3. Quá trình biến đổi trạng thái (quá trình): là quá trình để lượng khí chuyển từ trạng thái này sang trạng khái khác 15 Trạng thái 1 Trạng thái 2 at (p1, V1, T1) (p2, V2, T2) * Đẳng quá trình: là quáTrtrìnhạng thái 1 ml mà chỉ có 2 thông số trạng thái 14 14 13 13 12 12 thay đổi còn một thông số trạng 11 11 10 10 9 9 8 8 thái giữ nguyên. 7 7 6 6 5 5 Trạng thái 2 4 4 3 3 2 2 1 1 0 0
4. II. QUÁ TRÌNH ĐẲNG NHIỆT Qúa trình biến đổi trạng thái của một lượng khí mà nhiệt độ được giữ không đổi gọi là quá trình đẳng nhiệt Trạng thái 1 Trạng thái 2 (p1, V1, T) (p2, V2, T)
5. III. ĐỊNH LUẬT BÔILƠ-MARIÔT 1. Đặt vấn đề Hãy quan sát sự 15 thay đổi của thể at tích và áp suất của một lượng Trạng thái 1 khí xác định. ml 14 14 13 13 12 12 Nhận xét mối 11 11 10 10 9 9 8 8 7 7 quan hệ giữa 6 6 5 5 Trạng thái 2 4 4 3 3 chúng. 2 2 1 1 0 0
6. 2. Thí nghiệm - Gồm một pittông và xilanh. - Trên pittông có gắn một áp kế đo áp suất chất khí trong xilanh ( 0,05105 Pa) - Xilanh có gắn thước chia khoảng cách để đo độ cao cột không khí trong xilanh(2.5 cm3 )
7. (3) 0.5 c.Kết quả 5 100.67Pa 1.0 2.0 (2) 40 40 30 30 20 20 10 10 0 0 (1)
8. c. Kết quả thí nghiệm Lần đo Lần 1 Lần 2 Lần 3 Lần 4 3) V(cm 40 30 20 10 5 P ( .10 Pa) 0,50 0,67 1.0 2.0 p.V(.105Pa) 20 20,1 20 20 Kết luận: Tích số pV gần như không đổi trong 4 lần đo vậy p tỉ lệ nghịch với V 1 p ~ Hay p.V = hằng số V
9. 3. Định luật Bôilơ – Mariôt Trong quá trình đẳng nhiệt của một lượng khí nhất định, áp suất tỉ lệ nghịch với thể tích. 1 p ~ Hay p.V = hằng số (1) V Định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt viết cho 2 trạng thái là: p1V1= p2V2 (2) T = const Trạng thái 1 (p1,V1) Trạng thái 2 (p1,V2) pV1 1= p 2 V 2
10. 3.Định luật Boyle – Mariotte Nhà vật lí: Robert Boyle Robert Boyle là nhà vật lí người Anh. Ông bắt đầu nghiên cứu về tính chất của chất khí từ năm 1659 qua nhiều thí nghiệm, ông đã tìm ra định luật và công bố nó vào năm 1662.
11. Nhà vật lí: Edme Mariotte Edme Mariotte là nhà vật lí người Pháp. Bằng những nghiên cứu của mình ông cũng đã tìm ra mối liên hệ giữa p và Edme Mariotte (1620-1684) V khi T không đổi. Và công bố ở Pháp vào năm 1676.
12. Vận dụng Bài toán Một khối khí có thể tích 100cm3 ở áp suất 2.105 Pa. Nếu nén thể tích khối khí xuống còn 50cm3 thì áp suất của khối khí lúc này là bao nhiêu ? Giải Tóm tắt Theo định luật Boyle - Mariotte: p V = p V T= conts 1 1 2 2 p1V1 Tt 1 Tt 2 Vậy p = 3 3 2 V V1= 100cm V2= 50cm 2 p = 2.105Pa p = ? 1 2 Thay số vào ta có kết quả: 5 p2= 4.10 Pa
13. p (.105 Bảng kết quả thí nghiệm Pa) Lần đo 1 2 3 2 V (cm3) 20 10 40 1 p (.105Pa) 1 2 0,5 0,5 O 10 20 40 V(cm3) Hãy vẽ đường biễu diễn sự biến thiên của p theo V trong hệ tọa độ (p,V)
14. IV. ĐƯỜNG ĐẲNG NHIỆT Đường biểu diễn sự biến thiên của áp suất theo thể tích khi nhiệt độ không đổi gọi là đường đẳng nhiệt. Trong hệ tọa độ (p,V) đường đẳng nhiệt có dạng đường hypebol
15. Minh hoạ đường đẳng nhiệt trong quá trình biến đổi trạng thái của một lượng khí
16. p2 p1 Giữ cho thể tích không đổi
17. Luyện tập Câu 1: Trạng thái của 1 lượng khí không được xác định bằng thông số nào sau đây? A. thể tích V B. áp suất p C. nhiệt độ tuyệt đối T D. khối lượng m
18. Câu 2: Hệ thức nào sau đây phù hợp với Định luật BÔILƠ - MARIÔT ? A. p ~ V B. p1V1 = p2V2 pV C. 11= pV22 pp12 D. = VV12
19. Câu 3: Đồ thị nào sau đây không phải là đường đẳng nhiệt p p V V 0 Hình 1 0 Hình 3 p V T T 0 Hình 2 0 Hình 4