§30. QUÁ TRÌNH ĐANG tích, định luật SÁC-LƠ A. KIẾN THỨC Cơ BẢN Quá trình đẳng tích Quá trình biến đổi trạng thái khi thể tích không đổi là quá trình đẳng tích. Định luật Sác-lơ Trong quá trình đẳng tích của một lượng khí nhất định, áp suất tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối. ệ = hằng sô' Gọi Pì, T, là áp suất và nhiệt độ tuyệt đối của một lượng khí ở trạng thái 1; p2 và T2 là áp suất và nhiệt độ của lượng khí này ở trạng thái 2. Ta có: pi = £2. T, T2 Đường đẳng tích Dường biểu diễn sự biến thiên của áp suất theo nhiệt độ khi thể tích không đổi gọi là dường đẳng tích. B. HOẠT ĐỘNG 1. Thí nghiệm ở hình 30.2 SGK cho phép theo dõi sự thay đổi áp suất của một lượng khí theo nhiệt độ trong quá trình đẳng tích. Kết quả thí nghiệm p [105Pa] T[K] p T 1,00 301 1,10 331 1,20 350 1,25 365 Hãy tính các giá trị của ở bảng trên. Từ đó rút ra mối liên hệ giữa p và T trong quá trình đẳng tích. C.2. 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 Trên trục hoành 1cm ứng với 50K C.3. Đường biểu diễn này có đặc điểm gì? c. CÁU HỎI VÀ BÀI TẬP Thế nào là quá trình đảng tích Tìm một' vi dụ vé quá trinh này. Viết hệ thức liên hệ giũa p và T trong quá trình đáng tích cùa một lượng khi nhát dịnli. Phát biêu định luật Sác-lơ. Trong hệ thức sau đáy. hệ thức nào khỏng.phù hợp với [lịnh luật Sac lơ? A. p - T tì. p- t, c. - hàng su D. J’. ệ Trong hệ tọa độ [p, T], dường biéu diễn nào sau day lá dường dang tích? A. Đường hypebol. Đường tháng kéo dai qua góc tọa dụ. c. Đường thang không di qua góc tọa độ. D. Diking tháng cát trục p tại diêm p p„. Hệ thức nào sau dây phù hợp với định luật Sác-lơ? A. p~t B. £-•=£.. c. £ =.hàng sỏ' . D. -£-=^ T. T t p. T. Một binh chưa một lượng khí ớ nhiệt dộ 30°C vá áp suãt 2 bar. [1 bar = 10'Pal. Hói phái táng nhiệt độ lén tới bao nhiêu độ đõ áp suàt tang gãp đôi? Một chiếc lỏp ó to chứa khùng khi có áp suât 5 bar và nhiệt độ 25'Khi xe chạy nhanh, lốp xe nóng len làm cho nhiệt độ khóng khi trong lóp tang len tới 50"[‘. Tính ap suai cùa không khi trong lóp xe lúc này. LỜI GIẢI • Hoạt động c.l. p i 10 "Pa] T [K] Ị> T 1,00 301 0,003 1,10 331 0,003 1,20 350 - 0,003 1,25 365 0,003 Từ kết quả thí nghiệm rút ra: Trong quá trình đáng tích ti số ~ là hằng số hay áp suất ti ]ệ thuận với nhiệt đọ tuyệt dối. 3. Đường biếu diễn sự phụ thuộc cùa áp suat vào nhiệt độ tuyệt dôi [Đường đảng tích] có dặc điếm là một đưừng thắng, nén kéo dai sẽ đi qua góc tọa độ [0], với cung một lượng kin. thô tích khi cang lớn thì dường đắng tích hằm cáng thấp. • Câu hỏi và bài tập * Quá trình biến đổi trạng thái khi thể tích không đổi là quá trình đẳng tích. * Ví dụ: Mang một quả bóng từ chỗ mát ra ngoài sân nắng trong thời gian nhiệt độ khí trong bóng tăng, trạng thái khí sẽ biến đổi theo quá trình đẳng tích. Liên hệ p và T trong quá trình đẳng tích Trạng thái 1: Vj ; Pi = 2bar ; Ti = 273 + 30 = 303 [K] Trạng thái 2: v2 = Vi ; p2 = 2Pl = 4bar ; T2 = ? Áp dụng định luật Sác-lơ: Ti T2 => T2 = .Ti = ị .303 = 606 [K] Pi 2 Trạng thái 1: Vi ; Pi = 5bar ; Tj = 25 + 273 = 298 [K] Trạng thái 2: v2 = Vj ; p2 = ? ; T2 = 50 + 273 = 323 [K] T. 393 p2 = ,Pl = £££ .5 = 5 42 [bar] Tj 298
Bài viết này sẽ hướng dẫn các bạn giải bài tập lý 10 trang 162 SGK một cách đầy đủ và chi tiết. Ngoài ra, Kiến Guru sẽ tổng kết những lý thuyết mà bạn cần nắm chắc về các dạng toán thuộc bài 30:“Quá Trình Đẳng Tích. Định Luật Saclo”, để các bạn vận dụng vào việc giải bài tập lý 10 một cách tốt nhất.
I. Lý thuyết cần nắm để giải bài tập lý 10 trang 162 SGK
1. Quá trình đẳng tích
Quá trình đẳng tích là quá trình biến đổi trạng thái khi thể tích không đổi.
2. Định luật Sác-lơ
Trong quá trình đẳng tích của một lượng khí nhất định, áp suất tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối.
3. 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.
Dạng đường đẳng tích:
– Trong hệ tọa độ [p,T] đường đẳng tích là đường thẳng mà nếu kéo dài sẽ đi qua gốc tọa độ.
– Đường đẳng tích ở trên ứng với thể tích nhỏ hơn đường đẳng tích ở dưới
II. Hướng dẫn giải bài tập lý 10 trang 162 SGK
1. Hướng dẫn giải bài tập vật lý 10: Bài 1
Thế nào là quá trình đẳng tích? Tìm một ví dụ về quá trình đẳng tích này.
Giải:
+ Quá trình đẳng tích là quá trình biến đổi trạng thái khí mà thể tích không thay đổi.
+ Một ví dụ: Cho khí vào xilanh, cố định Piston, cho xilanh vào chậu nước nóng. Khi đó T tăng, P tăng nhưng V không đổi.
2. Hướng dẫn giải bài tập vật lý 10: Bài 2
Viết hệ thức liên hệ giữa P và T trong quá trình đẳng thức của một lượng khí nhất định.
Giải:
3. Hướng dẫn giải bài tập vật lý lớp 10: Bài 3
Phát biểu định luật Sác-lơ
Giải:
Định luật Sác-lơ: Trong quá trình đẳng tích của một lượng khí nhất định, áp suất tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối
4. Hướng dẫn giải bài tập lí 10: Bài 4
Trong các hệ thức sau đây, hệ thức nào không phù hợp với định luật Sác-lơ?
Giải:
Chọn B.
Định luật Sác-lơ: Trong quá trình đẳng tích của một lượng khí nhất định, áp suất tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối:
Công thức:
Mà T = t + 273 nên p không tỷ lệ với nhiệt độ t trong nhiệt gai Xen-xi-út.
Hướng dẫn giải bài tập lý 10: Bài 5
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
Giải:
Chon B.
Hướng dẫn giải bài tập lý 10: Bài 6
Hệ thức nào sau đây phù hợp với định luật Sác-lơ?
Giải:
Chọn B.
Định luật Sác-lơ: Trong quá trình đẳng tích của một lượng khí nhất định, áp suất tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối:
Công thức:
Mà T = t + 273 nên p không tỷ lệ với nhiệt độ t trong nhiệt gai Xen-xi-út.
7. Hướng dẫn giải bài tập lý 10: Bài 7
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?
Giải:
Trạng thái 1: T1 = t1 + 273 = 303 K; P1 = 2 bar
Trạng thái 2: P1 = 4 bar ; T1 = ?
Áp dụng định luật Sác-lơ cho quá trình biến đổi đẳng tích, ta có:
8. Hướng dẫn giải bài tập lý 10: Bài 8
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 .
Giải:
Trạng thái 1: T1 = 273 + 25 = 298 K; P1 = 5 bar
Trạng thái 2: T2 = 273 + 50 = 323 K; P2 = ?
Áp dụng định luật Sác-lơ cho quá trình biến đổi đẳng tích, ta có:
Vậy khi nhiệt độ tăng thì áp suất trong lốp xe là 5,42.105[Pa].
Trên đây là hướng dẫn giải bài tập lý 10 trang 162 sách giáo khoa. Ngoài tổng hợp kiến thức, Kiến còn gửi tới bạn đọc các lời giải đầy đủ và chi tiết cho các câu hỏi trong bài 30 SGK, rất thuận tiện cho các bạn đọc theo dõi và so sánh kết quả. Qua bài viết này, mong rằng các bạn sẽ có thêm tài liệu hay và bổ ích để tham khảo và học tập, giúp kết quả học tập của bản thân ngày càng cao nhé.