Giáo án bài 31: Phương trình trạng thái của khí lí tưởng - Lý 10 - GV.T.Tiên

HOẠT ĐỘNG GV

HOẠT ĐỘNG HS

NỘI DUNG

- Một em hãy nhắc lại định nghĩa khí lí tưởng ?

- Khí thực là gì?

- Chúng ta đã học 2 định luật về chất khí, đó là định luật nào vậy các em?

- Có phải mọi chất khí đều tuân theo đúng 2 định luật này không?

- Trong trường hợp nào có thể coi gần đúng khí thực là khí lí tưởng?

<> Khi không yêu cầu độ chính xác cao, ta có thể áp dụng các định luật về chất khí lí tưởng để tính áp suất, thể tích và nhiệt độ của khí thực.

- Chất khí trong đó các phân tử được coi là chất điểm và chỉ tương tác khi va chạm được gọi là khí lí tưởng.

- Chất khí tồn tại trong thực tế như ôxi, nitơ, cacbonic...

- Định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt và định luật Sác-lơ.

- Không. Chỉ có khí lí tưởng là tuân theo đúng 2 định luật này.

- Khi sự khác biệt giữa khí thực và khí lí tưởng không lớn ở những nhiệt độ và áp suất thông thường, ta có thể coi gần đúng khí thực là khí lí tưởng.

 Bài 31. PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI CỦA KHÍ LÍ TƯỞNG

I. Khí thực và khí lí tưởng

- Chỉ có khí lí tưởng là tuân theo đúng các định luật chất khí.

- Ở những điều kiện áp suất và nhiệt độ thông thường có thể coi gần đúng khí thực là khí lí tưởng.

- Khi không yêu cầu độ chính xác cao, ta có thể áp dụng các định luật về chất khí lí tưởng để tính áp suất, thể tích và nhiệt độ của khí thực.

HOẠT ĐỘNG GV

HOẠT ĐỘNG HS

NỘI DUNG

- Bây giờ cô xét một lượng khí có trạng thái 1 (p₁,V₁,T₁), bằng các đẳng quá trình, cô làm cho lượng khí này chuyển sang trạng thái 2 (p₂,V₂,T₂) qua trạng thái trung gian là 1’(p’,V₂,T₁) như sơ đồ h31.2 SGK.

- Một em cho biết khi chuyển từ trạng thái (1) sang trạng thái (1’) thì thông số nào không đổi? Vậy đây là quá trình gì?

- Vậy ta sẽ sử dụng định luật gì tương ứng với đẳng quá trình này? Biểu thức của định luật?

- Tương tự em nào có thể cho cô biết, khi chuyển từ trạng thái (1’) sang trạng thái (2) thì thông số nào không đổi? và đây là quá trình gì?

- Định luật và biểu thức áp dụng cho quá trình này là gì vậy? (Gọi một học sinh bất kì trong lớp trả lời).

- Từ biểu thức (2) ta có p’ bằng gì các em?

- Từ (1) và (3) ta rút ra được điều gì?

- Từ biểu thức (4) một em hãy cho nhận xét?

- Phương trình (4) được gọi là phương trình trạng của khí lí tưởng hay phương trình Cla-pê-rôn.

- Bây giờ chúng ta vận dụng phương trình trạng thái của khí lí tưởng để giải bài tập.

- Nghe và tiếp nhận vấn đề.

- Nhiệt độ không đổi.-> Quá trình đẳng nhiệt.

- Định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt. Biểu thức: p₁V₁ = p’V₂

- Thể tích không đổi. -> Quá trình đẳng tích.

- Định luật Sác-lơ. Biểu thức: \(\frac{{p'}}{{{T_1}}} = \frac{{{p_2}}}{{{T_2}}}\)

- \(p' = \frac{{{p_2}{T_1}}}{{{T_2}}}\)

\(\begin{array}{l}
\frac{{{p_1}{V_1}}}{{{T_1}}} = \frac{{{p_2}{V_2}}}{{{T_2}}}\\
 =  > \frac{{pV}}{T} = hs
\end{array}\) 

- Đối với một lượng khí xác định khi biến đổi trạng thái thì  \(\frac{{pV}}{T} = hs\).

- Nghe và ghi nhớ

II. Phương trình trạng thái của khí lí tưởng.

Xét 1 lượng khí xác định từ trạng thái 1 (p₁,V₁,T₁)à trạng thái 2 (p₂,V₂,T₂),qua trạng thái trung gian 1’(p’,V2,T1)

+giai đoạn 1: 1→1’: quá trình đẳng nhiệt

       p₁V₁ = p’V₂ (1)

+giai đoạn 2: 1’ →2: đẳng tích

       \(\frac{{p'}}{{{T_1}}} = \frac{{{p_2}}}{{{T_2}}}\)        (2)

(2) => \(p' = \frac{{{p_2}{T_1}}}{{{T_2}}}\)    (3)

Thế (3) vào (1) ta được:

\({p_1}{V_1} = \frac{{{p_2}{T_1}}}{{{T_2}}}{V_2}\)

=> \(\begin{array}{l}
\frac{{{p_1}{V_1}}}{{{T_1}}} = \frac{{{p_2}{V_2}}}{{{T_2}}}\\
 =  > \frac{{pV}}{T} = hs
\end{array}\)   (4)                  

→ Kết luận: Đối với một lượng khí xác định khi biến đổi trạng thái thì \(\frac{{pV}}{T} = hs\).

- Phương trình (4) được gọi là phương trình trạng của khí lí tưởng hay phương trình Cla-pê-rôn.