SGK Vật Lí 10 - Bài 30. Quá trình đẳng tích. Định luật Sác-lơ

  • Bài 30. Quá trình đẳng tích. Định luật Sác-lơ trang 1
  • Bài 30. Quá trình đẳng tích. Định luật Sác-lơ trang 2
  • Bài 30. Quá trình đẳng tích. Định luật Sác-lơ trang 3
Quá trình đẳng tích Định luật Sác-Lơ
Hình 30.2
Thí nghiệm vẽ ở Hình 30.1 cho phép ta rút ra nhận xét gì về mối quan hệ giữa áp suất và nhiệt độ khi thể tích không đổi ?
I - QUÁ TRÌNH ĐẲNG TÍCH
II - ĐỊNH LUẬT SÁC-LO
1. Thí nghiệm, Thí nghiệm ở Hình 30.2 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
Bảng 30.1
Quá trình biêh đổi trạng thái khi thể tích không đổi là quá trình đẳng tích.
Cố định vị trí của pit-tông để giữ cho thể tích khí trong xilanh không đổi. Dùng nước nóng trong bình để thay đổi nhiệt độ của
khí trong xilanh đựợc đo bằng áp kế.
p
T
p
(105 Pa)
(K)
T
1,00
301
1,10
331
Hãy tính các giá tri của —
1,20
350
T
ỏ Bảng 30.1. Từ đó rút ra mối
1,25
365
liên hệ giữa p và T trong quá
trình đẳng tích.
91
2. Định luật Sác-lơ
Vì = hằng số, nên p ~T
Trong quá trình đẳng tích của một lượng khí nhất định, áp suất tì lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối.
y = hằng số	(30.1)
Phát biểu trên là một trong nhiều cách phát biểu của định luật Sác-lơ (Charles, 1746 - 1823, nhà vật lí người Pháp).
Gọi Pp Tỵ 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 :
£l = £2
7}	.	(30.2)
Ví dụ :
Tính áp suất của một lượng khí ở 30°C, biết áp suất ở o°c là 1,20.105 Pa và thể tích khí không đổi. Giải:
Trạng thái 1 Pị = l,20.105Pa
T, =273 K
Trạng thái 2 T2 = 273 + 30
= 303 K
p2 =?
Vì thể tích khí không đổi nên : £1 _ £2
_ P[T2 _ 1,2O.1O5.3O3 P2 _ £	273
p2= 1,33.105Pa
S3 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 toạ độ (p, 7)
Trên trục tung 1 cm ứng với 0,25.105 Pa.
Trên trục hoành 1 cm ứng với 50 K.
III - DUONG ĐẲNG TÍCH
rs
Đường biểu diễn sự biến thiên của áp suất theo nhiệt độ khi thể tích không đổi gọi là đường đẳng tích.
Úng với các thể tích khác nhau của cùng một lượng khí ta có những đường đẳng tích khác nhau (Hình 30.3). Đường ở trên ứng với thể tích nhỏ hơn.
S3 Đường biểu diễn này có đặc điểm gì ?
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 cùa một luọng khí nhất định, áp suất tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối.
p ~T => — = hằng số
Trong hệ toạ độ (p,T) đuòng đẳng tích là đuòng thẳng mà nếu kéo dài sè đi qua gốc toạ độ.
CÂU HÒI VÀ BÀI TẬP
A. P~T c. y = hằng số.
B. p~t.
Thế nào là quá trình đẳng tích ? Tìm một ví dụ về quá trình này.
Viết hệ thức liên hệ giữa pvàTtrong quá trình đẳng tích của một lượng khí nhất định.
Phát biểu định luật Sác-lơ.
▼
Trong các hệ thức sau đây, hệ thức nào không phù hợp với định luật Sác-lơ ?
c. Đường thẳng không đi qua gốc toạ độ.
D. Đường thẳng cắt trục p tại điểm p = PQ.
Hệ thức nào sau đây phù hợp với định luật sắc-lơ ?
p, Pz
^.p~t.	B-r=r-
'1	'3
c. V - hằng số.	D. — = Ặ.
^2	7*1
Một bình chứa một lượng khí ở nhiệt độ 30°C và áp suất 2 bar. (1 bar = 1ũ	Trong hệ toạ độ (p, T), đường biểu diễn nào sau đây là đường đẳng tích ?
Đường hypebol.
Đường thẳng kéo dài qua gốc toạ độ.
 Pa). Hỏi phải tăng nhiệt độ lên tới bao nhiêu độ để áp suất tăng gấp đôi ?
Một chiếc lốp ô tô chứa không khí có áp suất 5 bar 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.