Bài 30: Quá trình đẳng tích. Định luật Sác - Lơ
Câu C1, C2, C3 (SGK trang 160, 161)
Thí nghiệm:
C1. Hãy tính các giá trị của \(\dfrac{p}{T}\) ở bảng 30.1. Từ đó rút ra mối liên hệ giữa p và T trong quá trình đẳng tích.
p (105 Pa) |
T (K) |
\(\dfrac{p}{T}\) |
1,00 |
301 |
… |
1,10 |
331 |
… |
1,20 |
350 |
… |
1,25 |
365 |
… |
C2. Hãy dùng các số liệu trong bảng kết quả thí nghiệm để vẽ đường biểu diễn sự biến thiên của áp suất theo nhiệt độ tuyệt đối trong hệ tọa độ (p, T)
- Trên trục tung, 1cm ứng với 0,25.105 Pa.
- Trên trục hoành, 1cm ứng với 50 K.
C3. Đường biểu diễn này có đặc điểm gì?
Hướng dẫn giải
C1:
C2:
Trả lời:
Đường biểu diễn sự biến thiên của áp suất theo nhiệt độ tuyệt đối trong hệ trục P-T là một đường thẳng, nếu kéo dài sẽ đi qua gốc tọa độ.
Chú ý: Đồ thị có một đoạn vẽ nét đứt khi gần đến gốc tọa độ vì không thể lấy giá trị bằng 0 của T và P. (điều không thể đạt tới là áp suất P = 0 và nhiệt độ T = 0).
C3:Trả lời:
Đường biểu diễn sự biến thiên của áp suất theo nhiệt độ tuyệt đối trong hệ trục P-T là một đường thẳng, nếu kéo dài sẽ đi qua gốc tọa độ.
Bài 1 (SGK trang 162)
Thế nào là quá trình đẳng tích? Tìm một ví dụ về quá trình đẳng tích này.
Hướng dẫn giải
Bài giải
Quá trình biến đổi trạng thái khi thể tích không đổi gọi là quá trình đẳng tích.
Ví dụ: Nung nóng 1 bình kín. ( thể tích bình kín là không đổi)
Bài 2 (SGK trang 162)
Viết hệ thức liên hệ giữa p và T trong quá trình đẳng thức của một lượng khí nhất định.
Hướng dẫn giải
Trả lời:
Trong quá trình đẳng tích của một lượng khí nhất định, áp suất tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối
\(\dfrac{p}{T}\) = hằng số
Bài 3 (SGK trang 162)
Phát biểu định luật Sác-lơ.
Hướng dẫn giải
Định luật Sác-lơ : Đối với lượng khí lí tưởng xác định của một hệ khép kín, trong quá trình biến đổi trạng thái với thông số thể tích không đổi áp suất của khí lí tưởng gây ra áp lực tỉ lệ thuận với nhiệt độ
Bài 4 (SGK trang 162)
Trong các hệ thức sau đây, hệ thức nào không phù hợp với định luật Sác-lơ?
A. \(p\sim t\).
B. \(\dfrac{p_1}{T_1}=\dfrac{p_3}{T_3}\).
C. \(\dfrac{p}{t}=\) hằng số.
D. \(\dfrac{p_1}{p_2}=\dfrac{T_2}{T_1}\).
Hướng dẫn giải
D
Bài 5 (SGK trang 162)
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
Hướng dẫn giải
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
Bài 6 (SGK trang 162)
Hệ thức nào sau đây phù hợp với định luật Sác-lơ?
A. \(p\sim T\).
B. \(\dfrac{p_1}{T_1}=\dfrac{p_3}{T_3}\).
C. \(\dfrac{p}{T}=\) hằng số.
D. \(\dfrac{p_1}{p_2}=\dfrac{T_2}{T_1}\).
Hướng dẫn giải
Chọn B:
Bài 7 (SGK trang 162)
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?
Hướng dẫn giải
Bài giải:
* Trạng thái 1: T1 = 273 + 30 = 303 K
p1 = 2 bar
* Trạng thái 2: T2 = ? p2 = 2p1
* Vì thể tích bình không đổi nên:
\(\dfrac{p_1}{T_1}=\dfrac{p_2}{T_2}\Rightarrow T_2=\dfrac{p_2.T_1}{p_1}=\dfrac{2p_1.T_1}{p_1}=2T_1=606k\)
Bài 8 (SGK trang 162)
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 .
Hướng dẫn giải
Bài giải:
* Trạng thái 1: T1 = 273 + 25 = 298 K
p1 = 5 bar
* Trạng thái 2: T2 = 273 + 50 = 323 K
Thể tích của lốp xe không đổi:
\(\dfrac{p_1}{T_1}=\dfrac{p_2}{T_2}\Rightarrow p_2=\dfrac{p_1}{T_1}.T_2=\dfrac{5}{298}.323\)
p2 = 5,42 bar.