Giáo Dục

Vật lý 10 bài 29: Quá trình đẳng nhiệt, Định luật Bôi-Lơ Ma-ri-ốt (Boyle Mariotte) Công thức tính và Bài tập

Vật lý 10 bài 29: Quá trình đẳng nhiệt, Định luật Bôi-Lơ Ma-ri-ốt (Boyle Mariotte) Công thức tính và Bài tập vận dụng. Bằng thí nghiệm chúng ta đã biết khi thể tích của một lượng khí giảm thì áp suất tăng, tuy nhiên chúng ta lại chưa biết mối liên hệ định lượng giữa áp suất và thể tích của một lượng khí.

Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu chi tiết về Quá trình đẳng nhiệt là gì? Định luật Bôi-Lơ Ma-ri-ốt (Boyle Mariotte) phát biểu như thế nào? Công thức tính của quá trình đẳng nhiệt hay biểu thức định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt viết như thế nào? để giải đáp thắc mắc trên.

I. 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.thí nghiệm hình 29.1 trang 156 sgk vật lý 10

– Các giá trị p, V và T này được gọi là các thông số trạng thái. Giữa các thông số trạng thái của một lượng khí có những mối liên hệ xác định.

– Lượng khí có thể chuyển từ trạng thái này sang trạng thái khác bằng các quá trình biến đổi trạng thái.

– Trong hầu hết 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 trong đó chỉ có hai thông số biến đổi, còn một thông số không đổi. Những quá trình này được gọi là đẳng quá trình.

II. Quá trình đẳng nhiệt là gì?

– Quá trình đẳng nhiệt là quá trình biến đổi trạng thái trong đó nhiệt độ được giữ không đổi.

III. Định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt (Boyle Mariotte)

1. Đặt vấn đề

– Khi nhiệt độ không đổi, nếu thể tích của một lượng khí giảm thì áp suất của nó tăng. Nhưng áp suất có tăng tỉ lệ nghịch với thể tích hay không? Để trả lời câu hỏi này ta phải dựa vào thí nghiệm.

2. Thí nghiệm

– Thay đổi thể tích của một lượng khí, đo áp suất ứng với mỗi thể tích ta có kết quả:

 Thể tích V (cm3)  Áp suất p (105Pa)  pV
 20  1,00  2
 10  2,00  2
 40  0,50  2
 30  0,67  2

– Trong quá trình đẳng nhiệt của một khối lượng khí xác định, áp suất tỉ lệ nghịch với thẻ tích.

3. Định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt (Boyle Mariotte)

– Phát biểu: Trong quá trình đẳng nhiệt của một lượng khí nhất định, áp suất tỉ lệ nghịch với thể tích.

–  Công thức, biểu thức định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt:

1575154800fva0lzb78s 1639697743 1 hay 16396977434i2ggucgp7 1 (hằng số)

– Định luật trên được nhà vật lý người Anh Bôi-lơ (Boyle, 1627 – 1691) tìm ra năm 1662 và nhà vật lý người Pháp Ma-ri-ốt (Mariotte,1620 – 1684) cũng tìm ra một cách độc lập vào năm 1676 nên được gọi là định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt.

– Nếu gọi p1V1 là áp suất và thể tích của một lượng khí ở trạng thái 1; p2V2 là áp suất và thể tích của lượng khí này ở trạng thái 2, thì theo định luật Boyle – Mariotte ta có:

 15751548080zrdnm4q7v 1639697743 1

 

IV. Đường đẳng nhiệt

– Đường biểu diễn sự biến thiên của áp suất theo thể tích khi nhiệt độ không đổi gọi là đường đẳng nhiệt. Trong hệ toạ độ (pVđường này là đường hypebol.

đường đẳng nhiệt

– Ứng với các nhiệt độ khác nhau của cùng một lượng khí có các đường đẳng nhiệt khác nhau.

– Đường đẳng nhiệt ở trên ứng với nhiệt độ cao hơn đường đẳng nhiệt ở dưới.

V. Bài tập vận dụng quá trình đẳng nhiệt, biểu thức định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt

Bài 1 trang 159 SGK Vật Lý 10: Kể tên các thông số trạng thái của một lượng khí

° Lời giải bài 1 trang 159 SGK Vật Lý 10:

◊ Có 3 thông số trạng thái của một lượng khí:

+ Áp suất (P). Đơn vị áp suất: Paxcan (Pa); N/m2; atmôtphe (atm); milimet thủy ngân (mmHg).

1Pa = 1 N/m2 ; 1 atm = 1,013.105 Pa; 1 atm = 760 mmHg.

+ Thể tích (V). Đơn vị : cm3; lít ; m3.

1 cm3 = 10(-6) m3; 1 lít = 1dm3 = 10(-3)( m3)

+ Nhiệt độ tuyệt đối (T): Đơn vị : Kenvin kí hiệu K.

– Liên hệ nhiệt độ Kenvin và nhiệt độ cenciut: T = t + 273

Bài 2 trang 159 SGK Vật Lý 10: Thế nào là quá trình đẳng nhiệt?

° Lời giải bài 2 trang 159 SGK Vật Lý 10:

– Quá trình đẳng nhiệt là quá trình biến đổi trạng thái của một lượng khí xác định, trong đó nhiệt độ được giữ không đổi.

Bài 3 trang 159 SGK Vật Lý 10: Phát biểu và viết hệ thức của định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt.

° Lời giải bài 3 trang 159 SGK Vật Lý 10:

– Định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt: Trong quá trình đẳng nhiệt của một lượng khí nhất định, áp suất tỉ lệ nghịch với thể tích.

– Biểu thức của định luật Boyle – Mariotte:

1575155131098i1qsuof 1639697744 1 (hằng số)

hay: 1575154800fva0lzb78s 1639697743 1

Bài 4 trang 159 SGK Vật Lý 10: Đường đẳng nhiệt trong hệ tọa độ (p, V) có dạng gì?

° Lời giải bài 4 trang 159 SGK Vật Lý 10:

– Đường biểu diễn sự biến thiên của áp suất theo thể tích khi nhiệt độ không đổi gọi là đường đẳng nhiệt. Trong hệ tọa độ (p, V) đường này là đường hypebol.

Bài 5 trang 159 SGK Vật Lý 10: 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

° Lời giải bài 5 trang 159 SGK Vật Lý 10:

◊ Chọn đáp án: B. Khối lượng

– Vì trạng thái của một lượng khí được xác định bằng các thông số trạng thái: là áp suất p, thể tích V và nhiệt độ tuyệt đối T.

Bài 6 trang 159 SGK Vật Lý 10: Trong các hệ thức sau đây hệ thức nào KHÔNG phù hợp với định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt?

A.1575154800fva0lzb78s 1639697743 1    B.1575154829os4yiefxyd 1639697745 1     C.1575154830j9blopmx2f 1639697745 1    D. 15751548080zrdnm4q7v 1639697743 1

° Lời giải bài 6 trang 159 SGK Vật Lý 10:

◊ Chọn đáp án:  C.1575154830j9blopmx2f 1639697745 1 

– Vì định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt phát biểu như sau: Ở nhiệt độ không đổi, tích của áp suất p và thể tích V của một lượng khí xác định là một hằng số: p.V = const.

1575155133msxz206ako 1639697746 1

Bài 7 trang 159 SGK Vật Lý 10: Hệ thức nào sau đây phù hợp với định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt?

A.15751548080zrdnm4q7v 1639697743 1

B.15751548521im3njzy0g 1639697746 1

C.15751548531ilpl6z8i0 1639697746 1

D.1575154855ycx4ri5z1d 1639697747 1

° Lời giải bài 7 trang 159 SGK Vật Lý 10:

◊ Chọn đáp án: A.15751548080zrdnm4q7v 1639697743 1

Bài 8 trang 159 SGK Vật Lý 10: Một xilanh chứa 150cm3 khí ở áp suất 2.105 Pa.Pit-tông nén khí trong xilanh xuống còn 100cm3. Tính áp suất của khí trong xilanh lúc này, coi nhiệt độ như không đổi.

° Lời giải bài 8 trang 159 SGK Vật Lý 10:

Khi ở trạng thái 1, ta có: p1 = 2,5.105(Pa); V1 = 150cm3

 Khi ở trạng thái 2, ta có: p2 = ? (Pa); V2 = 100cm3

– Áp dụng công thức của quá trình đẳng nhiệt ta có:

1575155144ij2khxehsr 1639697747 1 1575154864u1ev9u9p4p 1639697748 1

– Kết luận: Tính áp suất của khí trong xilanh lúc đó là 3.105(Pa).

Bài 9 trang 159 SGK Vật Lý 10: Một quả bóng có dung tích 2,5 lít. Người ta bơm không khí ở áp suất 105 Pa vào bóng. Mỗi lần bơm được 125 cm3 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.

° Lời giải bài 9 trang 159 SGK Vật Lý 10:

 Sau 45 lần bơm đã đưa vào quả bóng một lượng khí ở bên ngoài có thể tích và áp suất tương ứng là:

V1 = 45. 125 cm3 = 5625 cm3

P1 = 105 Pa

– Khi nhốt hết lượng khí trên vào quả bóng thì nó có thể tích là bằng thể tích quả bóng:

V2= 2,5 lít = 2500 cm3

và một áp suất là P2

– Quá trình là đẳng nhiệt, áp dụng công thức định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt:

1575155144ij2khxehsr 1639697747 1 1575154872cbkea6nz5g 1639697748 1

– Kết luận: Áp suất của không khí trong quả bóng sau 45 lần bơm là 2,25.105(Pa).

 

Hy vọng với bài viết về Quá trình đẳng nhiệt, Định luật Bôi-Lơ Ma-ri-ốt (Boyle Mariotte) Công thức tính và Bài tập ở trên hữu ích cho các em. Mọi góp ý và thắc mắc các em vui lòng để lại bình luận dưới bài viết để thầy cô trường Trường TCSP Mẫu giáo – Nhà trẻ Hà Nội ghi nhận và hỗ trợ, chúc các em học tập tốt.

Bản quyền bài viết thuộc trường trung học phổ thông Sóc Trăng. Mọi hành vi sao chép đều là gian lận.
Nguồn chia sẻ: Trường THPT Thành Phố Sóc Trăng (thptsoctrang.edu.vn)

Nguyễn Thị Hương Thủy

Cô giáo Nguyễn Thị Hương Thủy tốt nghiệp trường Đại học Sư phạm Hà Nội và hiện đang tham gia giảng dạy môn Ngữ Văn. Cô có 20 năm kinh nghiệm giảng dạy, dẫn dắt nhiều thế hệ học sinh đạt những thành tích cao và đặt chân vào các trường đại học danh tiếng. Cô gặt hái được rất nhiều thành công trong sự nghiệp: giải Nhì trong cuộc thi giáo viên giỏi do thành phố Hà Nội tổ chức, tham gia giảng dạy đội tuyển Học sinh giỏi Quốc gia.

6 Comments

  1. Je höher Ihr Level, desto mehr Vorteile erhalten Sie – darunter Cashback, exklusive
    Boni, persönliche Betreuung und Sonderaktionen. Dragon Casino
    verfügt über mehr als 3.000 Spiele, darunter Slots, Live-Casino, Tischspiele, Megaways, Crash Games und Sportwetten. Die Plattform ermöglicht das Setzen von Einzahlungslimits,
    Sitzungszeitbegrenzungen und bietet Selbstausschlussoptionen von 24 Stunden bis zu 6
    Monaten.
    Das Blackjack in Dragon Money hat die besten Auszahlungsquoten, die ich je in casinos gesehen habe.
    Die Plattform ist benutzerfreundlich, mobil optimiert und
    bietet innovative Spiele. Von klassischen Slots über Tischspiele bis hin zu eigenen „Fast Games“ – Dragon Money bietet eine gute Mischung bekannter und eigenentwickelter
    Spiele. Das Support-Team ist rund um die Uhr verfügbar und bietet schnelle sowie professionelle Unterstützung.

    Beim dritten Deposit können Spieler einen 200% Bonus bis zu 1000 EUR plus
    100 Freispiele beanspruchen. Das Casino aktualisiert regelmäßig seine Promotionen und bietet sowohl
    neuen als auch bestehenden Nutzern attraktive Möglichkeiten zur Erhöhung ihres Spielguthabens.
    Dragon Casino zeichnet sich durch sein innovatives 50-stufiges VIP-Programm aus, das treuen Spielern exklusive
    Belohnungen und Cashback-Angebote bietet. Baccarat in Dragon Money hat
    eine einfache Steuerung und hohe Gewinne, diese casino
    ist die beste unter den Casinos! Roulette ist mein Lieblingscasino, die Grafik in Dragon Money
    ist erstaunlich und die casino läuft flüssig. Der Kundenservice für Dragon Money ist ausgezeichnet, sie haben mir sofort bei einem Problem während der casino geholfen.

    References:
    https://online-spielhallen.de/bwin-casino-cashback-so-holen-sie-das-beste-heraus/

  2. The casino is open 24 hours a day, seven days a week, so you can get in on the action whenever
    you choose. Crown Perth is a 24-hour casino located on the banks
    of the Swan River, approximately three minutes from the railway station. The two-up ring, which is open every day of
    the year, is Crown Perth’s major drawcard. Blackjack is one of the most popular casino card games
    in the world.
    Luxe Spa Rooms, Lofts, and Infinity Suites are among the options, each with its sense of luxury and elegance.
    At Crown Perth, there are 12 bars, including the famed Crown Sports Bar, which has TAB and large screens for major and minor
    sporting events. Anyone is welcome to play as long as they
    stay within the table boundaries. Crown Perth features a dedicated poker room that operates 24 hours a day on weekends
    and 18 hours on weekdays, featuring real money games and tournaments.
    With 60,000 square feet of gaming space, there’s everything for everyone – except electronic
    pull-the-lever pokies.

    References:
    https://blackcoin.co/bay-101-casino-in-depth-review/

  3. High volatility, random multipliers, cascading spins and free spins during the bonus game await gamblers.

    This platform makes it easy to gamble from a mobile device without limiting
    functionality. New AUS players can receive
    a welcome package of up to 1,500 AUD. The company cooperates with all
    well-known providers, so users will always get
    a new and exciting gaming experience. Dolly Casino Login & Sign Up
        Copyright © 2024 dollycasinos.com If you value polished design, clear rules, fair games, and responsive service, we’re
    ready when you are.
    As part of this offer, players can get up to 1,
    500 AUD on the first three deposits. We built DollyCasino
    to blend vintage glamour with a modern, regulation-first iGaming experience for
    Australian players. Welcome packages stretch
    across four deposits, delivering sustained value rather than one-time promotions.
    Subsequent deposit bonuses unlock as you continue playing, with each tier offering additional matched funds and free spins.

    Dolly Casino features nice bonuses and regular offers.

    At the same time, here, all rounds are conducted by artificial intelligence.

    Players place bets via a virtual scoreboard and watch the
    action through a live stream. Gamblers can find several variations of the same game, and
    convenient filters will help them find entertainment based on their interests.

    The game attracts gamblers with its House Edge of only 4% and a
    maximum win of 6,500x.

Để lại một bình luận

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

Back to top button