Chia sẻ cùng cộng đồng!

Kiến thức tổng hợp vật lý lớp 10 chuyên đề chất khí: Quá trình đẳng tích – định luật Sác Lơ. Các phát biểu định luật, công thức, hướng dẫn giải bài tập về quá trình đẳng tích và định luật Sác-Lơ.

Mục lục

1 Quá trình đẳng tích là gì?
2 Định luật Sác Lơ
- 2.1 Phát biểu định luật Sác Lơ
- 2.2 Độ không tuyệt đối
3 Đường đẳng tích
4 Bài tập quá trình đẳng tích và định luật Sác Lơ
5 Kiến thức tham khảo

Quá trình đẳng tích là gì?

Quá trình đẵng tích là quá trình biến đổi trạng thái khi thể tích không đổi có giá trị p và T thay đổi.

Định luật Sác Lơ

Phát biểu định luật Sác Lơ

Áp suất p của một lượng khí có thể tích không đổi thì phụ thuộc vào nhiệt độ của khí như sau:
p = po.(1+γ.t)
Trong quá trình đẳng tích của một lượng khí nhất định, áp suất tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối:

p1/p2 = T1/T2

Trong đó γ – có giá trị như nhau với mọi chất khí, mọi nhiệt độ và được gọi là hệ số tăng thể tích γ = 1 / 273

Áp suất đơn vị ( Pa), thể tích đơn vị ( lít), 1 atm = 1,013.10^5Pa, 1 mmHg =133,32 Pa, 1 Bar = 10^5Pa, T = 273 + t (°C)

Độ không tuyệt đối

Khi t = -1 / γ = -273 thì áp suất p = 0, điều kiện này là không thể đạt được.

Nên -273 gọi là độ không tuyệt đối. Lấy -273 là thang nhiệt độ tuyệt đối và gọi là nhiệt giai Ken – vin => t = T + 273°

Trong quá trình đẳng tích của một lượng khí nhất định, áp suất tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối:

Đường đẳng tích

Đường biểu diễn sự biến thiên của áp suất theo nhiệt độ khi thể tích không đổi gọi là đường đẳng tích. Trong hệ toạ độ ( pT )đường đẳng tích là đường thẳng kéo dài đi qua gốc toạ độ.

Đường đẳng tích pV

Dạng đường đẳng tích khác:

Đường đẳng tích VT – PV

Bài tập quá trình đẳng tích và định luật Sác Lơ

Câu 1: Một bình được nạp khí ở 33°C dưới áp suất 300 Pa. Sau đó bình được chuyển đến một nơi có nhiệt độ 37°C, coi thể tích của bình không thay đổi. Tính độ tăng áp suất của khí trong bình.

Hướng dẫn giải:

Ta có T1 = 273 + 33 = 306(K); T2 = 273 + 37 = 310(K)
Theo quá trình đẳng nhiệt: p1/p2 = T1/T2 => p2 ~ 304(Pa)
Độ tăng áp của khí trong bình là: Δp = p2 – p1 = 304 – 300 = 4(Pa)

Câu 2: Cho một bình kín. Khi áp suất tăng 4 lần thì nhiệt độ trong bình tăng thêm 900K, thể tích không đổi. Khi đó nhiệt độ ban đầu trong bình là bao nhiêu?

Hướng dẫn giải:

Áp dụng công thức quá trình đẳng tích: p1/p2 = T1/T2 => T1 = (T1 + 900).p1 / 4.p1 => T1 = 300(K)
T1 = 273 + t => t = 300 – 273 = 27(°C)

Câu 3: Đun nóng đẳng tích một lượng khí tăng thên 800K thì áp suất tăng thêm 25% so với áp suất ban đầu. Tìm nhiệt độ ban đầu của khối khí?

Hướng dẫn giải:

Ta có T2 = T1 + 80; p2 = p1 + (25/100).p1 = 1,25.p1
Áp dụng công thức quá trình đẳng nhiệt: p1/p2 = T1/T2 => T1 = (T1 +80).p1 / 1,25.p1 = (T1 + 80) / 1,25 => T1 = 320(K)
Nhiệt độ ban đầu của khối khí là: t = T1 – 273 = 47(°C)