Bài 31 : Phương trình trạng thái của khí lí tưởng
8 câu hỏi
Khí lí tưởng là gì?
Khí lí tưởng là chất khí mà các phân tử khí được coi là các chất điểm và các phân tử chỉ tương tác nhau khi va chạm.
Lập phương trình trạng thái của khí lí tưởng.
Phương trình xác định mối liên hệ giữa ba thông số trạng thái của chất khí gọi là phương trình trạng thái của khí lí tưởng.
Để lập phương trình này, ta xét một lượng khí từ trạng thái 1 (p1, V1, T1) sang trạng thái 2 (p2, V2, T2) qua trạng thái trung gian 1' (p', V2, T1) bằng các đẳng quá trình đã học trong các bài trước.
+ Trạng thái (1) sang trạng thái (1’) là quá trình đẳng nhiệt vì nhiệt độ T1 được giữ nguyên. Biểu thức liên hệ: p1.V1 = p’.V2 (I).
+ Trạng thái (1’) sang trạng thái (2) là quá trình đẳng tích vì thể tích V2 được giữ nguyên. Biểu thức liên hệ: 
(II)
+ Từ (I) suy ra: 
thế vào (II), ta được: 
Hay: 
. Đây là phương trình trạng thái của khí lí tưởng.
Viết hệ thức của sự nở đẳng áp của chất khí.
Hệ thức của sự nở đẳng áp của chất khí:
Hãy ghép các quá trình ghi bên trái với các phương trình tương ứng ghi bên phải.
| 1 - c | 2 - a | 3 - b | 4 - d |
Chú ý: Công thức (d) áp dụng cho quá trình biến đổi bất kì trạng thái chất khí lý tưởng nhưng điều kiện là khối lượng chất khí không đổi trong suốt quá trình xảy ra biến đổi trạng thái
Trong hệ tọa độ (V, T), đường biểu diễn nào sau đây là đường đẳng áp?
A. Đường thẳng song song với trục hoành
B. Đường thẳng song song với trục tung
C. Đường hypebol
D. Đường thẳng kéo dài đi qua gốc tọa độ.
Chọn D.
Mối liên hệ giữa áp suất thể tích, nhiệt độ của một lượng khí trong quá trình nào sau đây không được xác định bằng phương trình trạng thái của khí lí tưởng?
A. Nung nóng một lượng khí trong một bình đậy kín
B. Nung nóng một lượng khí trong một bình không đậy kín
C. Nung nóng một lượng khí trong một xilanh kín có pit-tông làm khí nóng lên, nở ra, đẩy pit-tông di chuyển
D. Dùng tay bóp lõm quả bóng bàn.
Chon B. Vì khi nung nóng mà bình không đậy kín, một lượng khí sẽ thoát ra ngoài, phương trình trạng thái sẽ không được nghiệm đúng.
Trong phòng thí nghiệm, người ta điều chế được 40 cm3 khí hidro ở áp suất 750 mmHg và nhiệt độ 27o C. Tính thể tích của lượng khí trên ở điều kiện chuẩn (áp suất 760 mmHg và nhiệt độ 0o C)
Trạng thái 1:
P1 = 750 mmHg
T1 = 27 + 273 = 300 K
V1 = 40 cm3
Trạng thái 2:
Po = 760 mmHg
To = 0 + 273 = 273 K
Vo = ?
Áp dụng phương trình trạng thái của khí lí tưởng:
Tính khối lượng riêng của không khí ở đỉnh núi Phăng-xi-păng cao 3 140 m. Biết rằng mỗi khi lên cao thêm 10m thì áp suất khí quyển giảm 1 mmHg và nhiệt độ trên đỉnh núi là 2o C. Khối lượng riêng của không khí ở điều kiện tiêu chuẩn (áp suất 760 mmHg và nhiệt độ 0o C) là 1,29 kg/m3.
- Trạng thái 1 (chuẩn)
Po = 760 mmHg
To = 0 + 273 = 273 K
Vo = ?
- Trạng thái 2 (ở đỉnh núi)
P = (760 – 314) mmHg
T = 275 K
V = ?
Khi lên cao thêm 10m thì áp suất khí quyển giảm 1 mmHg. Do đó lên cao 3140m, áp suất không khí giảm: 
→ Áp suất không khí ở trên đỉnh núi Phăng-xi-păng: p1 = 760 – 314 = 446 mmHg
Khối lượng riêng của không khí:
Áp dụng phương trình trạng thái ta được:
Khối lượng riêng của không khí ở đỉnh núi Phăng-xi-păng cao 3 140 m:
