Giải Vật Lý 10 Bài 29. Quá trình đẳng nhiệt - Định luật Bôi - lơ - Ma - ri - ôt

Bài 29. QUÁ TRÌNH ĐANG nhiệt, định luật BÔILƠ - MARIÔT
A. KIẾN THỨC CẦN NAM vững
Trạng thái và quá trình biến đổi trạng thái
Trạng thái của một lượng khí được xác định bằng thể tích V, áp suất p và nhiệt độ tuyệt đối T (gọi là các thông số trạng thái của một lượng khí).
Lượng khí chuyển từ trạng thái này sang trạng thái khác bằng các quá trình biến đổi trạng thái (gọi tắt là quá trình).
Thông thường, trong các quá trình tự nhiên cả ba thông số trạng thái đều thay đổi, tuy nhiên cũng có thể thực hiện được những quá trình chỉ có hai thông số biến đổi còn một thông số không đổi. Những quá trình này gọi là “đẳng quá trình”.
Quá trình đẳng nhiệt
\ \ T2>T,
_ ^Tị
0	V
Hình 21
Quá trình biến đổi trạng thái trong đó nhiệt độ được giữ không đổi gọi là quá trình đẳng nhiệt.
Định luật Bôilơ - Mariốt
Trong quá trình đẳng nhiệt của một lượng khí nhất định, áp suất tỉ lệ nghịch với thể tích:
p ~ — hay pV = const.
Đường đẳng nhiệt
Trong hệ tọa độ (p, V), đường đẳng nhiệt là đường hyperbol. ứng với các nhiệt độ khác nhau của cùng một lượng khí có các đường đẵng nhiệt khác nhau. Trên (hình 21) đường đẳng nhiệt ở trên ứng với nhiệt độ cao hơn đường ỏ' dưới.
B. TRẢ LỜI CÂU HỎI
Cl. Hãy tính các giá trị của tích pV ở bảng 29.1 và rút ra kết luận về dự đoán.
Băng 29.1.
Thể tích V (cm3)
Áp suất p (105Pa)
pV
20
1,00
10
2,00
40
0,50
30
0,67
Trả lời
P1V1 = 105.20.10~6	= 2
p2V2 = 2.105.10.10’6	= 2
p3V3 = 0,5.105.40.10-6 = 2 p4V4 = 0,67.105.30.10-6 = 2 Kết luận: pV = 2 = hằng số.
c. GIẢI BÀI TẬP
Trong các đại lượng sau đây, đại lượng nào không phải là thông số trạng thái của một lượng khí?
A. Thể tích.	B. Khối lượng,
c. Nhiệt độ tuyệt đối.	D. Áp suất.
Giải
Chọn đáp án B. Khôi lượng.
Trong các hệ thức sau đây, hệ. thức nào không phù hợp với định luật Bôi-lơ - Ma-ri-ốt?
A. p --U	B. V
V	p
c. V ~ p.	D. P1V1 = p2V2.
Giải
Chọn đáp án c. V ~ p.
3. Trong các hệ thức sau đây, hệ t
hức nào phù hợp với định luật
Bôi-lơ - Ma-ri-ốt?
A. piVj = p2V2.
V, V2
p, V.
D. p ~ V.
Giải
Chọn đáp án A. PjVj = p2V2.
4. Một xilanh chứa 150cm3 khí ở áp suất 2.105Pa. Pit-tông nén khí trong xilanh xuống còn 100cm3. Tính áp suất của khí trong xilanh lúc này, coi nhiệt độ như không thay đổi.
Giải
Theo định luật Bôi-lơ - Ma-ri-ốt, ta có:
p1V1 = p2V2 => p2 = <Ệ± =	= 3.105 (pa).
Một quả bóng có dung tích 2,5 lít. Người ta bơm không khí ở áp suất 105Pa vào bóng. Mỗi lần bơm được 125cm3 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.
Giải
v2 = 2,5 lít = 2,5.103 cm3	Pl = 105 (pa)
V1 = 125.45 = 5625 cm3;	p2 = ?
Áp suất của quả bóng sau 45 lần bơm là: P2=Ị^J^=2,25.ioưPa).
V2 2,5.10