Cộng đồng chia sẻ tri thức Lib24.vn

Chủ đề 6: Đồ thị trạng thái khí lí tưởng

Gửi bởi: Phạm Thọ Thái Dương 11 tháng 3 2020 lúc 15:17:25


- Đường đẳng nhiệt:

- Đường đẳng tích:

- Đường đẳng áp:

Bài tập vận dụng

Bài 1: Một khối khí thực hiện 1 chu trình như hình vẽ. Cho p1 =6.105 Pa, V1 = 2 lít, T2 = 100°K, p3 = 2.105 Pa.

a. Nêu tên gọi các đẳng quấ trình trong chu trình. Tính V2 và T3.

b. Vẽ lại chu trình trên trong hệ tọa độ (p,T).

Hướng dẫn:

a. (1) ⇒ (2): đẳng nhiệt.

(2) ⇒ (3): đẳng áp.

(3) ⇒ (1): đẳng tích.

Từ các đẳng quá trình ta suy ra: T1 = T2, p2 = p3, V3 = V1.

Từ quá trình đẳng nhiệt ta có:

p1.V1 = p2.V2 ⇔ p1.V1 = p3.V2 ⇔ 

Từ quá trính đẳng áp ta có:

V3.T3 = V2.T2 ⇔ V1.T3 = V2. T2 ⇔ 

b. Vẽ đồ thị.

Bài 2: Một xilanh chưa khí bị hở nên khí có thể ra vào nhanh hoặc chậm. Khí áp suất p không đổi, thể tích V biến thiên theo nhiệt độ tuyệt đối T như đồ thị. Hỏi lượng khí trong xilanh tăng hay giảm?

Hướng dẫn:

Vẽ đường thẳng qua T1, song song với trục OV, cắt đồ thị (V, T) của hai khí tại A ( p1, V1, T1) và B ( p1, V2, T1):

Vì V2 < V1 nên m2 < m1: khối lượng khí trong bình giảm.

Bài 3: Có 20g khí Heli chứa trong xilanh đậy kín bởi 1 pittong biến đổi chậm từ (1) đến (2) theo đồ thị như hình vẽ. Cho V1 = 30 lít, p1 = 5 atm, V2 = 10 lít, p2 = 15 atm. Tìm nhiệt độ cao nhất mà khí đạt được trong quá trình trên.

Hướng dẫn:

Quá trình từ (1) đến (2): p = aV + b.

Thay các giá trị (p1, V1) và (p2, V2) vào ta được:

5 = 30a + b           (1)

10 = 10a + b           (2)

Từ (1) và (2) suy ra:

Bài 4: Một lượng khí oxi ở 130°C dưới áp suất 105 N/ m2 được nén đẳng nhiệt đến áp suất 1,3.105 N/m2. Cần làm lạnh đẳng tích khí đến nhiệt độ nào để áp suất giảm bằng lúc đầu. Biểu diễn quá trình biến đổi bên trong các hệ tọa độ (p, V), (p, T), (V, T).

Hướng dẫn:

Ta có các trạng thái khí:

Lúc đầu: p1 = 105 N/m2, V1, T1 = 130 + 273 = 403K.

Sau khi nén đẳng nhiệt: p2 = 1,3.105 N/m2, V2, T2 = T1 = 403K.

Sau khi làm lạnh đẳng tích: p3 = p1 = 105 N/m2, V3 = V2, T3.

Quá trình từ (2) đến (3) đẳng tích: 

T3 = 310K = 37°C

Vậy để áp suất giảm bằng lúc đầu thì phải làm lạnh đến nhiệt độ 37°C.

Đồ thị các quá trình biến đổi:

Bài 5: Hai xilanh chứa hai loại khí có khối lượng mol là μ1, μ2 khác nhau nhưng có cùng khối lượng m. Áp suất của 2 khí cũng bằng nhau. Quá trình biến đổi đẳng áp được biến đổi như các đồ thị trong hình bên. Hãy so sánh các khối lượng mol.

Hướng dẫn:

Vẽ đường thẳng qua T1, song song với trục OV, cắt đồ thị (V, T) của hai khí tại A ( p1, V1, T1) và B ( p1, V2, T1):

Vì V2 > V1 nên μ2 < μ1: khối lượng khí trong bình giảm.


Được cập nhật: hôm kia lúc 17:21:39 | Lượt xem: 1360