Giải Vật Lý 10 Bài 30. Quá trình đẳng tích - Định luật Sác - lơ

Bài 30. QUÁ TRÌNH ĐANG tích, định luật SÁCLƠ
A. KIẾN THỨC CẦN NAM vững
Quá trình đang tích
Quá trình biến đối trạng thái khi thể tích không đổi gọi là quá trình đẳng tích.
Định luật Sáclơ
Trong quá trình đẳng tích của một lượng khí nhất định, áp suất của một lượng khí tỉ lệ với nhiệt độ tuyệt đối: Jy = const.
Nếu gọi pl, T là áp suất và nhiệt độ của một lượng khí ở trạng thái 1; P2, T2 là áp suất và nhiệt độ của lượng khí này ở trạng thái 2. Định luật Sáclơ có thế viết là: ậ- = -ir
T] T2
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.
B. TRẢ LỜI CÂU HỎI
Cl. Hãy tính các giá trị của Ệ ở bảng 30.1, từ đó rút ra mối quan hệ giữa p và T trong quá trình đẳng tích.
Bảng 30.1.
p (105Pa)
T
(K)
2
T
1,00
301
1,10
331
1,20
350
1,25
365
Trả lời
= 332,226
= 332,326
Pị _ 105
Tj 301
Pg _ l,1.105
Tg " 331
21 =	= 342,86
T, 350
21 =	= 342,466
T4 365
Nếu tính chính xác thì ta thấy các quá trình đẳng tích không
bằng nhau.
C2. Đường biểu diễn bên có đặc điểm gì?
Trả lời
Đường biểu diễn ở hình bên của quá trình đẳng tích là đường thẳng đi qua gốc tọa độ o của tọa độ (pOT), với thể tích lớn hơn ở gần trục OT hơn còn thể tích nhỏ hơn ở gần trục Op hơn.
c. GIẢI BÀI TẬP
Trong các hệ thức sau đây, hệ thức nào không phù hợp với định luật Sác-lơ?
A. p - T.	B. p ~ t.
c. = hằng số.	D. ^7- = 7^.
T	T, T2 .
Giai
Chọn đáp án B. p ~ t.
Trong hệ tọa độ (p, T), .đường biểu diễn nào sau đây là đường đẳng tích?
Đường hypebol.
Đường thẳng kéo dài qua gốc tọa độ.
c. Đường thẳng không đi qua gốc tọa độ.
I). Đường thẳng cắt trục p tại điểm p = Po.
Giải
Theo đồ thị của quá trình đắng tích ta thấy, đồ thị là đường thẳng có đường kéo dài qua gốc tộc độ o.
Vậy chọn đáp án B.
Hệ thức nào sau đây phù hợp với định luật Sác-lơ?
B = T. T. ’
D. Pl = p2 T1
p ~ t.
= hằng số.
Giải
Chọn đáp án B.	.
T. T3
Một bình chứa một lượng khí ở nhiệt độ 30°C và áp suất 2bar (lbar = 105Pa). Hỏi phải tăng nhiệt độ lên tới bao nhiêu độ để áp suất tăng gấp đôi?
Giải
Theo đề bài: Pl = 2.105 (Pa)
p2 = 2.p! = 2.2.105 (Pa)
T1 = 273 + 30 = 303°(K)
Theo định luật Sác-lơ ta có:
El = Ei T, =	- 3O3.-4lĨ°Í = 606° (K).
Tj T2	2 p, 2.105
Vậy nhiệt độ phải tăng để áp suất tăng gấp đôi là: T2 = 606 - 273 = 333°c.
Một chiếc lốp ô tô chứa không khí có áp suất 5bar và nhiệt độ 25°c. Khi xe chạy nhanh, lốp xe nóng lên làm cho nhiệt độ không khí trong lốp tăng lên tới 50°C. Tính áp suất của không khí trong lốp xe lúc này.
Giải
Theo định luật Sác-lơ ta có:
P1. = p2
T. T,
Áp suất của không khí khi nhiệt độ trong lốp xe 50uC là:
= Rị/= 5A^273 + 50) = 16L5A01 = 42 1q5
Tj 273 + 25	298