Một trong những nội dung trọng tâm mà các em sẽ được học trong chương trình Vật Lý lớp 10 đó chính là quá trình đẳng nhiệt – định luật Bôi-Lơ Ma-Ri-Ốt. Để giúp các em nắm vững kiến thức này tốt hơn, Marathon Education đã tổng hợp một số lý thuyết quan trọng liên quan đến quá trình đẳng nhiệt mà các em cần nắm vững và chia sẻ qua bài viết dưới đây. Các em hãy cùng theo dõi và học tập nhé! Show
Trạng thái và quá trình biến đổi trạng thái của chất khí
 Theo cách thông thường, trạng thái của một chất khí bất kỳ được xác định qua 3 thông số sau đây:
Đây là các thông số chính của trạng thái chất khí, giữa các thông số này thường có những mối liên hệ xác định. Trong quá trình tự nhiên, 3 thông số đều sẽ thay đổi liên tục. Nếu một trong 3 thông số thay đổi thì trạng thái khí cũng sẽ thay đổi tức thì. Quá trình thay đổi này được gọi là quá trình biến đổi trạng thái khí. Đặc biệt, trong trường hợp 2 thông số biến đổi và 1 thông số giữ nguyên thì quá trình này gọi là quá trình đẳng nhiệt. Lý Thuyết Ba Định Luật Newton Định luật Bôi-lơ Ma-ri-ốtQuá trình đẳng nhiệt là gì?Quá trình biến đổi trạng thái nhưng nhiệt độ vẫn được giữ nguyên, ta gọi đó là quá trình đẳng nhiệt. Ví dụ: Một ống xilanh chứa không khí ở áp suất và nhiệt độ thấp. Các em dùng tay nén chậm chậm piston để làm giảm thể tích khí và áp suất khí thay đổi. Quá trình này ta gọi là quá trình đẳng nhiệt.
Các em tiến hành thí nghiệm thay đổi thể tích của một lượng khí, đo áp suất tương ứng với mỗi thể tích ta có kết quả như sau:
⟹ Qua thí nghiệm trên ta thấy được, trong quá trình đẳng nhiệt của của một lượng khí thì áp suất tỉ lệ nghịch với thể tích. Định luật Bôi-lơ Ma-ri-ốtPhát biểu định luật: Trong quá trình đẳng nhiệt của 1 lượng khí nhất định thì áp suất (p) tỉ lệ nghịch với thể tích (V). Định luật Bôi-lơ Ma-ri-ốt được Nhà vật lý thiên tài người Anh Bôi-lơ (1627 – 1691) khởi xướng năm 1662 và nhà vật lý người Pháp Ma-ri-ốt (1620 – 1684) cũng tìm ra định lý tương tự năm 1676 nên định luật này mới có tên gọi là Bôi-lơ Ma-ri-ốt. Công thức đẳng nhiệt pV = const (hằng số) hay p ~ 1V Trong đó:
Nếu các em gọi p1, V1 là áp suất và thể tích của một lượng khí ở trạng thái 1 và p2, V2 là áp suất và thể tích của lượng khí ở trạng thái 2, thì theo định luật Bôi-lơ Ma-ri-ốt ta được: p1V1 = p2V2 Đường đẳng nhiệt
Đường biểu diễn sự biến thiên của áp suất một lượng khí theo thể tích được gọi là đường đẳng nhiệt. Lý Thuyết Lý 10: Cơ Năng Là Gì Và Công Thức Tính Cơ Năng Trong hệ tọa độ (pOV) thì đường đẳng nhiệt được biểu diễn là một đường cong hypebol. Đường đẳng nhiệt ở trên ứng với nhiệt độ cao sẽ nằm ở vị trí hơn đường đẳng nhiệt ở dưới. Học livestream trực tuyến Toán - Lý - Hóa - Văn - Anh - Sinh bứt phá điểm số 2022 – 2023 tại Marathon EducationMarathon Education là nền tảng học livestream trực tuyến Toán - Lý - Hóa - Văn - Anh - Sinh uy tín và chất lượng hàng đầu Việt Nam dành cho học sinh từ lớp 6 đến lớp 12. Với nội dung chương trình giảng dạy bám sát chương trình của Bộ Giáo dục và Đào tạo, Marathon Education sẽ giúp các em lấy lại căn bản, bứt phá điểm số và nâng cao thành tích học tập.
Marathon Education cam kết đầu ra 8+ hoặc ít nhất tăng 3 điểm cho học viên. Nếu không đạt điểm số như cam kết, Marathon sẽ hoàn trả các em 100% học phí. Các em hãy nhanh tay đăng ký học livestream trực tuyến Toán – Lý – Hóa – Văn lớp 8 – lớp 12 năm học 2022 – 2023 tại Marathon Education ngay hôm nay để được hưởng mức học phí siêu ưu đãi lên đến 39% giảm từ 699K chỉ còn 399K. Các khóa học online tại Marathon EducationVới những nội dung chia sẻ ở trên, Marathon Education mong rằng đã giúp các em nắm vững những kiến thức liên quan đến quá trình đẳng nhiệt – định luật Bôi-Lơ Ma-Ri-Ốt chương trình Lý 10. Qua đó, các em dễ dàng giải thích một số hiện tượng có trong tự nhiên và giải các bài tập liên quan. Ngoài ra, các em hãy theo dõi website của Marathon để có thể học thêm nhiều kiến thức cơ bản Toán – Lý – Hóa – Văn khác. Chúc các em học tập tốt và luôn đạt thành tích cao trong kì thi sắp tới! Trong chương trình Vật Lý 10, các em sẽ được học về Quá trình đẳng nhiệt và định luật Bôi - lơ Ma - ri - ốt. Đây là một trong những nội dung trọng tâm mà các em cần lưu ý và hiểu rõ. Bài viết sau đây sẽ tổng hợp các kiến thức cần thiết nhất, liên quan đến nội dung bài học.
3 thông số được dùng để xác định trạng thái của một lượng khí bao gồm:
Một lượng khí có thể chuyển đổi từ trạng thái này sang trạng thái khác thông qua các quá trình biến đổi trạng thái. Hầu hết trong các quá trình biến đổi, 3 thông số V, p, T đều thay đổi. Tuy nhiên, cũng có trường hợp chỉ có 2 thông số thay đổi, thông số còn lại vẫn giữ nguyên. Ta gọi đây là các đẳng quá trình. Cụ thể hơn:
Quá trình đẳng nhiệt là gì?Quá trình biến đổi trạng thái trong đó nhiệt độ được giữ nguyên không thay đổi được gọi là quá trình đẳng nhiệt. Định luật Bôi - lơ Ma - ri - ốtThí nghiệm
Tiến hành thí nghiệm: Làm chậm để nhiệt độ của lượng khi không thay đổi.
Kết luận thí nghiệm: Với sai số tỉ đối là 5%, có thể coi gần đúng biểu thức sau: p1.V1 = p2.V2 = p3.V3 Phát biểu định luật Định luật Bôi - lơ Ma - ri- ốt: “Ở nhiệt độ không đổi, tích của áp suất p và thể tích V của một lượng khí xác định là một hằng số” Công thức đẳng nhiệtTrong quá trình đẳng nhiệt của một lượng khí nhất định, thể tích tỷ lệ nghịch với áp suất khí.
Đường đẳng nhiệtĐường đẳng nhiệt biểu diễn sự biến thiên của áp suất theo thể tích khi nhiệt độ không đổi theo thời gian. Trong hệ tọa độ (p, V), đường đẳng nhiệt là là một đường hypebol. Xét cùng một lượng khí, ứng với các mức nhiệt độ khác nhau sẽ có các đường đẳng nhiệt khác nhau. Đường đẳng nhiệt ở dưới biểu diễn nhiệt độ thấp hơn so với đường đẳng nhiệt ở trên. Xem thêm: Cơ năng và định luật bảo toàn cơ năng (cần nhớ) | Kiến thức Vật Lý 10 Một số bài tập về quá trình đẳng nhiệt (Vật Lý 10)Các em có thể tham khảo các bài tập về Quá trình đẳng nhiệt có kèm đáp án dưới đây để củng cố lại phần lý thuyết vừa được tìm hiểu bên trên. Bài 1: Một xilanh chứa 150 cm3 khí ở áp suất 2.10^5 Pa.Pit-tông nén khí trong xilanh xuống còn 100 cm3.Tính áp suất của khí trong xilanh lúc này, coi nhiệt độ như không đổi. Hướng dẫn giải: Áp dụng công thức định luật Bôi - lơ Ma - ri - ốt: Bài 2: Một quả bóng có dung tích 2,5 lít. Người ta bơm không khí ở áp suất 10^5 Pa vào bóng. Mỗi lần bơm được 125 cm3 không khí. Tính áp suất của không khí trong quả bóng sau 45 lần bơm. Coi quả bóng trước khi bơm không có không khí và trong khi bơm nhiệt độ của không khí không thay đổi. Hướng dẫn giải: 45 lần bơm đã đưa vào quả bóng một lượng khí ở bên ngoài có thể tích và áp suất tương ứng là: V1 = 45. 125 = 5625 (cm3) P1 = 10^5 Pa Khi nhốt hết lượng khí trên vào quả bóng thì nó có thể tích là bằng thể tích quả bóng: V2= 2,5 lít = 2500 cm3 và một áp suất là P2 Quá trình là đẳng nhiệt, áp dụng công thức định luật Bôi-lơ-Ma-ri-ốt: Bài 3: Một lượng khí ở nhiệt độ 18°C có thể tích 1m3 và áp suất 1 atm. Người ta nén đẳng nhiệt khí với áp suất 3,5 atm. Tính thể tích khí nén. Hướng dẫn giải: Áp dụng công thức định luật Bôi-lơ-Ma-ri-ốt: Bài 4: Người ta điều chế khí hidro và chứa một bình lớn dưới áp suất 1 atm ở nhiệt độ 20°C. Tính thể tích khí, lấy từ bình lớn ra để nạp vào bình nhỏ thể tích là 20 lít dưới áp suất 25 atm. Coi nhiệt độ không đổi. Hướng dẫn giải: Áp dụng công thức định luật Bôi-lơ-Ma-ri-ốt: P1.V1 = P2.V2 V1 = P2.V2P1 = 25.201 = 500 (lít) Bài 5: Tính khối lượng khí oxi đựng trong bình thể tích 10 lít dưới áp suất 150 atm ở nhiệt độ 0°C. Biết ở điều kiện chuẩn khối lượng riêng của oxi là 1,43 kg/m3 Hướng dẫn giải: Lời kết: Monkey đã tổng hợp các kiến thức trọng tâm đối với nội dung Quá trình đẳng nhiệt và định luật Bôi - lơ Ma - ri - ốt. Hy vọng bài viết trên sẽ giúp ích cho các em trong quá trình tìm hiểu và nâng cao kiến thức Vật Lý. |
