Giải vật lí 10 bài 31: Phương trình trạng thái của khí lí tưởng
Nội dung bài gồm:
- I. TÓM TẮT LÝ THUYẾT
- II. GIẢI BÀI TẬP
- Giải câu 1: Khí lí tưởng là gì...
- Giải câu 2: Lập phương trình trạng thái của khí...
- Giải câu 3: Viết hệ thức của sự nở đẳng áp của...
- Giải câu 4: Hãy ghép các quá trình ghi bên trái...
- Giải câu 5: Trong hệ tọa độ (V,T) đường biểu diễn...
- Giải câu 6: Mối liên hệ giữa áp suất, thể tích...
- Giải câu 7: Trong phòng thí nghiệm, người ta...
- Giải câu 8: Tính khối lượng riêng của không khí...
I. TÓM TẮT LÝ THUYẾT
1) Khí lí tưởng và khí thực:
- Khí thực là chất khí tồn tại trong thực tế như (oxi, nitơ, cacbonic,....)
- Khí lí tưởng là tuân theo đúng các định luật về chất khí đã học.
2) Phương trình trạng thái của khí lí tưởng:
$\frac{pV}{T}$ = hằng số ⇒ $\frac{p_{1}V_{1}}{T_{1}}$ = $\frac{p_{2}V_{2}}{T_{2}}$
III) Quá trình đẳng áp:
- Quá trình đẳng áp là quá trình biến đổi trang thái khi áp suất không đổi
- Mối liên hệ giữa thể tích và nhiệt độ tuyệt đối trong quá trình đẳng áp:
$\frac{V_{1}}{T_{1}}$ = $\frac{V_{2}}{T_{2}}$ ⇒ $\frac{V}{T}$ = hằng số.
- Đường đẳng áp là đường biểu diễn sự biến thiên của thể tích theo nhiệt độ khi áp suất không đổi.
II. GIẢI BÀI TẬP
Khí lí tưởng là chất khí trong đó các phân tử được coi là các chất điểm và chỉ tương tác khi va chạm.
Để lập phương trình trạng thái của khí lí tưởng ta chuyển lượng khí từ trạng thái 1 ($p_{1}$;$V_{1}$,$T_{1}$) sang trạng thái 2 ($p_{2}$;$V_{2}$;$T_{2}$) thông qua trạng thái trung gian 1' ($p_{1}^{'}$;$V_{2}$;$T_{2}$)
Ta có sơ đồ:
Trạng thái 1: ($p_{1}$;$V_{1}$,$T_{1}$)
Trạng thái trung gian: ($p_{1}^{'}$;$V_{2}$;$T_{2}$)
Trạng thái 2: ($p_{2}$;$V_{2}$;$T_{2}$)
Nhìn vào hình vẽ, xét lượng khí chuyển từ trạng thái 1 sang trạng thái trung gian 1' là quá trình đẳng nhiệt:
$p_{1}V_{1}$=$p_{2}V_{2}$ ⇒ $p_{1}^{'}$=$\frac{p_{1}V_{1}}{V_{2}}$ (1)
Lượng khí chuyển từ trạng thái trung gian 1' sang trạng thái 2 là quá trình đẳng tích:
$\frac{p_{1}^{'}}{T_{1}}$=$\frac{p_{2}}{T_{2}}$ (2)
Từ (1) và (2) ta có:
$\frac{p_{1}V_{1}}{^{T_{1}}}$ = $\frac{p_{2}V_{2}}{^{T_{2}}}$
Tổng quát: $\frac{pV}{T}$ = hằng số
Bài giải:
Trong quá trình đẳng áp: $\frac{V}{T}$ = hằng số ⇒ $\frac{V_{1}}{T_{1}}$ = $\frac{V_{2}}{T_{2}}$
Giải câu 4: Hãy ghép các quá trình ghi bên trái...
Hãy ghép các quá trình ghi bên trái với các phương trình tương ứng ghi bên phải.
1. Quá trình đẳng nhiệt a)$\frac{p_{1}}{T_{1}}$=$\frac{p_{2}}{T_{2}}$
2. Quá trình đẳng tích b)$\frac{V_{1}}{T_{1}}$=$\frac{V_{2}}{T_{2}}$
3. Quá trình đẳng áp c)$p_{1}V_{1}$=$p_{2}V_{2}$
4. Quá trình bất kì d)$\frac{p_{1}V_{1}}{T_{1}}$=$\frac{p_{2}V_{2}}{T_{2}}$
Bài giải:
1-C, 2-A, 3-B, 4-D
Bài giải:
Đường thẳng kéo dài dài đi qua gốc tọa độ là đường đẳng áp.
Chọn D .
Giải câu 6: Mối liên hệ giữa áp suất, thể tích...
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 kin.
B. Nung nóng một lượng khí trong một bình đậy không 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.
Bài giải:
Chọn 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.
Bài giải:
Chú ý các bài toán đều đổi nhiệt độ về nhiệt độ tuyệt đối (K)
Đổi $T_{1}$=$27^{0}$C = 27 + 273 = 300K
$T_{2}$=$0^{0}$C = 0 + 273 = 273K
Trạng thái 1: $p_{1}$=750 mmHg;$T_{1}$= 300K;$V_{1}$=40$cm^{3}$
Trạng thái 2 (đktc) : $p_{2}$=760 mmHg;$T_{2}$= 273K;$V_{2}$=? $cm^{3}$
Áp dụng phương trình trạng thái của khí lí tưởng đối với một lượng khí xác định ta có:
$\frac{p_{1}V_{1}}{T_{1}}$=$\frac{p_{2}V_{2}}{T_{2}}$⇒$V_{2}$=$\frac{p_{1}V_{1}T_{2}}{p_{2}T_{1}}$=$\frac{750.40.273}{300.760}$= 36$cm^{3}$
Giải câu 8: Tính khối lượng riêng của không khí...
Tính khối lượng riêng của không khí ở đỉnh núi Phăng-xi-păng cao 3140. Biết rằng mỗi khi lên cao thêm 10 thì áp suất khí quyển giảm 1mmHg và nhiệt độ trên đỉnh núi là 20C. Khối lượng riêng của không khí ở điều kiện chuẩn ( áp suất 760mmHg và nhiệt độ 00C) là 1,29 kg/m3.
Bài giải:
Khi lên cao thêm 10 m thì áp suất khí quyển giảm 1 mmHg, khi lên cao 3140m áp suất khí quyển giảm $\frac{3140}{10}$=314 mmHg.
Áp suất khí quyển ở độ cao 3140m là: 760 - 314 = 446 mmHg.
Nhắc lại kiến thức lớp 6, muốn tính khối lượng riêng: D =$\frac{m}{V}$ ( m: khối lượng, V: thể tích)
Đổi $T_{1}$=$2^{0}$C = 2 + 273 = 275K
$T_{2}$=$0^{0}$C = 0 + 273 = 273K
Trạng thái 1: $p_{1}$=446 mmHg;$T_{1}$=275 K;$V_{1}$=$\frac{m}{D_{2}} m^{3}$
Trạng thái 2 (đktc) : $p_{2}$=760 mmHg;$T_{2}$=$0^{0}$C = 273K;$V_{2}$=$\frac{m}{D_{2}} =\frac{m}{1,29} m^{3}$
Do xét cùng một lượng khí nên m không đổi. Áp dụng phương trình trạng thái của khí lí tưởng:
$\frac{p_{1}V_{1}}{T_{1}}$=$\frac{p_{2}V_{2}}{T_{2}}$⇒$\frac{p_{1}m}{T_{1}D_{1}}$=$\frac{p_{2}m}{T_{2}D_{2}}$⇒$D_{2}$=$\frac{p_{1}T_{2}D_{2}}{p_{2}T_{1}}$
Thay số : $\frac{446.273.1,29}{760.275}$ = 0,75 kg/$m^{3}$
Xem thêm lời giải Giải môn Vật lí lớp 10
- 👉 Giải vật lí 10 bài 1: Chuyển động cơ
- 👉 Giải vật lí 10 bài 2: Chuyển động thẳng đều
- 👉 Giải vật lí 10 bài 3: Chuyển động thẳng biến đổi đều
- 👉 Giải vật lí 10 bài 4: Sự rơi tự do
- 👉 Giải vật lí 10 bài 5: Chuyển động tròn đều
- 👉 Giải vật lí 10 bài 6: Tính tương đối của chuyển động – Công thức cộng vận tốc
- 👉 Giải vật lí 10 bài 7: Sai số của phép đo các đại lượng vật lí
- 👉 Giải vật lí 10 bài 9: Tổng hợp và phân tích lực – Điều kiện cân bằng của chất điểm
- 👉 Giải vật lí 10 bài 10: Ba định luật Niu-ton
- 👉 Giải vật lí 10 bài 11: Lực hấp dẫn – Định luật vạn vật hấp dẫn
- 👉 Giải vật lí 10 bài 12: Lực đàn hồi của lò xo – Định luật Húc
- 👉 Giải vật lí 10 bài 13: Lực ma sát
- 👉 Giải vật lí 10 bài 14: Lực hướng tâm
- 👉 Giải vật lí 10 bài 15: Bài toán về chuyển động ném ngang
- 👉 Giải vật lí 10 bài 17: Cân bằng của một vật chịu tác dụng của hai lực và của ba lực không song song
- 👉 Giải vật lí 10 bài 18: Cân bằng của một vật có trục quay cố định – Momen lực
- 👉 Giải vật lí 10 bài 19: Quy tắc hợp lực song song cùng chiều
- 👉 Giải vật lí 10 bài 20: Các dạng cân bằng – Cân bằng của một vật có mặt chân đế
- 👉 Giải vật lí 10 bài 21: Chuyển động tịnh tiến của vật rắn – Chuyển động quay của vật rắn quanh một trục cố định
- 👉 Giải vật lí 10 bài 22: Ngẫu lực
- 👉 Giải vật lí 10 bài 23: Động lượng – Định luật bảo toàn động lượng
- 👉 Giải vật lí 10 bài 24: Công và công suất
- 👉 Giải vật lí 10 bài 25: Động năng
- 👉 Giải vật lí 10 bài 26: Thế năng
- 👉 Giải vật lí 10 bài 27: Cơ năng
- 👉 Giải vật lí 10 bài 28: Cấu tạo chất. Thuyết động học phân tử chất khí
- 👉 Giải vật lí 10 bài 29: Quá trình đẳng nhiệt. Định luật Bôi-lơ-Ma-ri-ốt
- 👉 Giải vật lí 10 bài 30: Quá trình đẳng tích. Định luật Sác lơ
- 👉 Giải vật lí 10 bài 31: Phương trình trạng thái của khí lí tưởng
- 👉 Giải vật lí 10 bài 32: Nội năng và sự biến thiên nội năng
- 👉 Giải vật lí 10 bài 33: Các nguyên lí của nhiệt động lực học
- 👉 Giải vật lí 10 bài 34: Chất rắn kết tinh. Chất rắn vô định hình
- 👉 Giải vật lí 10 bài 35: Biến dạng cơ của vật rắn
- 👉 Giải vật lí 10 bài 36: Sự nở vì nhiệt của vật rắn
- 👉 Giải vật lí 10 bài 37: Các hiện tượng bề mặt của chất lỏng
- 👉 Giải vật lí 10 bài 38: Sự chuyển thể của các chất
- 👉 Giải vật lí 10 bài 39: Độ ẩm của không khí
- 👉 Giải vật lí 10 bài 40: Thực hành: Xác định hệ số căng bề mặt của chất lỏng ( Phần 1 )
Lớp 10 | Các môn học Lớp 10 | Giải bài tập, đề kiểm tra, đề thi Lớp 10 chọn lọc
Danh sách các môn học Lớp 10 được biên soạn theo sách giáo khoa mới của bộ giáo dục đào tạo. Kèm theo lời giải sách bài tập, sách giáo khoa, đề kiểm tra 15 phút, 45 phút (1 tiết), đề thi học kì 1 và học kì 2 năm học 2024 ngắn gọn, chi tiết dễ hiểu.
Toán Học
- Đề thi, đề kiểm tra Toán lớp 10 - Cánh diều
- Đề thi, đề kiểm tra Toán lớp 10 - Chân trời sáng tạo
- Đề thi, đề kiểm tra Toán lớp 10 - Kết nối tri thức
- SBT Toán 10 - Cánh Diều
- Chuyên đề học tập Toán 10 - Cánh diều
- Chuyên đề học tập Toán 10 - Chân trời sáng tạo
- Chuyên đề học tập Toán 10 - Kết nối tri thức
- SBT Toán 10 - Chân trời sáng tạo
- SBT Toán 10 - Kết nối tri thức
- SGK Toán 10 - Cánh diều
- SGK Toán 10 - Chân trời sáng tạo
- SGK Toán 10 - Kết nối tri thức
- SBT Toán 10 Nâng cao
- SGK Toán 10 Nâng cao
- SBT Toán lớp 10
- Giải môn Hình học lớp 10
Vật Lý
- SBT Vật lí 10 - Chân trời sáng tạo
- SBT Vật lí 10 - Kết nối tri thức
- SGK Vật Lí 10 - Cánh diều
- SGK Vật Lí 10 - Chân trời sáng tạo
- SGK Vật Lí 10 - Kết nối tri thức
- SGK Vật lí lớp 10 Nâng cao
- SBT Vật lí lớp 10
- SGK Vật lí lớp 10
- Giải môn Vật lí lớp 10
Hóa Học
- Đề thi, đề kiểm tra Hóa lớp 10 – Cánh diều
- Đề thi, đề kiểm tra Hóa lớp 10 – Chân tròi sáng tạo
- Đề thi, đề kiểm tra Hóa lớp 10 – Kết nối tri thức
- Chuyên đề học tập Hóa 10 - Cánh diều
- Chuyên đề học tập Hóa 10 – Chân trời sáng tạo
- Chuyên đề học tập Hóa 10 - Kết nối tri thức
- SBT Hóa 10 - Chân trời sáng tạo
- SBT Hóa 10 - Kết nối tri thức
- SGK Hóa 10 - Cánh diều
- SGK Hóa 10 - Chân trời sáng tạo
- SGK Hóa 10 - Kết nối tri thức
- SBT Hóa học 10 Nâng cao
- SGK Hóa học lớp 10 Nâng cao
- SBT Hóa lớp 10
- SGK Hóa lớp 10
- Giải môn Hóa học lớp 10
Ngữ Văn
- Đề thi, đề kiểm tra Văn 10 - Cánh diều
- Đề thi, đề kiểm tra Văn 10 - Chân trời sáng tạo
- Đề thi, đề kiểm tra Văn 10 - Kết nối tri thức
- SBT Văn 10 - Cánh diều
- SBT Văn 10 - Chân trời sáng tạo
- SBT Văn 10 - Kết nối tri thức
- Soạn văn 10 - Cánh Diều - chi tiết
- Soạn văn 10 - Cánh Diều - siêu ngắn
- Soạn văn 10 - Chân trời sáng tạo - chi tiết
- Soạn văn 10 - Chân trời sáng tạo - siêu ngắn
- Soạn văn 10 - Kết nối tri thức - chi tiết
- Soạn văn 10 - Kết nối tri thức - siêu ngắn
- Soạn văn 10
- SBT Ngữ văn lớp 10
- Văn mẫu 10
- Soạn văn 10 chi tiết
- Soạn văn ngắn gọn lớp 10
- Soạn văn 10 siêu ngắn
- Bài soạn văn lớp 10 siêu ngắn
- Bài soạn văn 10
- Bài văn mẫu 10
Lịch Sử
Địa Lý
- SBT Địa lí 10 - Chân trời sáng tạo
- SBT Địa lí 10 - Kết nối tri thức
- SGK Địa lí lớp 10 - Cánh Diều
- SGK Địa lí lớp 10 - Kết nối tri thức
- SGK Địa lí lớp 10 - Chân trời sáng tạo
- Tập bản đồ Địa lí lớp 10
- SBT Địa lí lớp 10
- SGK Địa lí lớp 10
- Giải môn Địa lí lớp 10
Sinh Học
- Đề thi, đề kiểm tra Sinh lớp 10 - Cánh diều
- Đề thi, đề kiểm tra Sinh lớp 10 - Chân trời sáng tạo
- Đề thi, đề kiểm tra Sinh lớp 10 - Kết nối tri thức
- Chuyên đề học tập Sinh 10 - Chân trời sáng tạo
- Chuyên đề học tập Sinh 10 - Kết nối tri thức
- SBT Sinh lớp 10 - Cánh diều
- SBT Sinh lớp 10 - Chân trời sáng tạo
- SBT Sinh lớp 10 - Kết nối tri thức
- SGK Sinh 10 - Cánh diều
- SGK Sinh 10 - Chân trời sáng tạo
- SGK Sinh 10 - Kết nối tri thức
- SGK Sinh lớp 10 Nâng cao
- SBT Sinh lớp 10
- Giải môn Sinh học lớp 10
GDCD
- SGK Giáo dục quốc phòng và an ninh 10 - Cánh diều
- SGK Giáo dục quốc phòng và an ninh 10 - Kết nối tri thức
- SGK Giáo dục thể chất 10 - Cánh diều
- SGK Giáo dục thể chất 10 - Kết nối tri thức
- SGK Giáo dục kinh tế và pháp luật 10 - Cánh diều
- SGK Giáo dục kinh tế và pháp luật 10 - Chân trời sáng tạo
- SGK Giáo dục kinh tế và pháp luật 10 - Kết nối tri thức
- Giải môn Giáo dục công dân lớp 10
Tin Học
- SBT Tin học 10 - Kết nối tri thức
- SGK Tin học 10 - Cánh Diều
- SGK Tin học 10 - Kết nối tri thức
- SGK Tin học lớp 10
Tiếng Anh
- Đề thi, đề kiểm tra Tiếng Anh lớp 10 - English Discovery
- Đề thi, đề kiểm tra Tiếng Anh lớp 10 - Bright
- Đề thi, đề kiểm tra Tiếng Anh lớp 10 - iLearn Smart World
- Đề thi, đề kiểm tra Tiếng Anh lớp 10 - Friends Global
- Đề thi, đề kiểm tra Tiếng Anh lớp 10 - Global Success
- SBT Tiếng Anh 10 - English Discovery
- SBT Tiếng Anh 10 - Bright
- SBT Tiếng Anh 10 - iLearn Smart World
- SBT Tiếng Anh 10 - Friends Global (Chân trời sáng tạo)
- SBT Tiếng Anh 10 - Global Success (Kết nối tri thức)
- Tiếng Anh 10 - Bright
- Tiếng Anh 10 - Explore New Worlds
- Tiếng Anh 10 - English Discovery
- Tiếng Anh 10 - iLearn Smart World
- Tiếng Anh 10 - Friends Global
- Tiếng Anh 10 - Global Success
- SBT Tiếng Anh lớp 10
- SGK Tiếng Anh lớp 10
- SBT Tiếng Anh lớp 10 mới
- SGK Tiếng Anh lớp 10 Mới