A. KIẾN THỨC TRỌNG TÂM
1) Trạng thái và quá trình biến đổi trạng thái:
- Trạng thái của một lượng khí được xác định bằng các thông số trạng thái : áp suất p, thể tích V và nhiệt độ tuyệt đối T.
2) Quá trình đẳng nhiệt:
- Quá trình đẳng nhiệt là quá trình biến đổi trạng thái khi nhiệt độ không đổi.
3) Định luật Bôi-lơ-Ma-ri-ốt:
- Định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt: Trong quá trình đẳng nhiệt của một lượng khí nhất định, áp suất của một lượng khí tỉ lệ nghịch với thể tích.
p \[\tilde{\ }\frac{1}{V}\] => pV= hằng số.
4) Đường đẳng nhiệt:
- Đường biểu diễn sự biến thiên của áp suất theo thể tích khi nhiệt độ tuyệt đối không đổi gọi là đường đẳng nhiệt.
- Trong hệ toạ độ (p, V), đường đẳng nhiệt là đường hypebol.
B. BÀI TẬP VÀ HƯỚNG DẪN GIẢI
Câu 1: trang 159 - sgk vật lí 10
Kể tên các thông số trạng thái của một lượng khí.
Hướng dẫn giải
Một lượng khí được xác định bằng các thông số trạng thái:
Áp suất p, thể tích V, nhiệt độ tuyệt đối T.
Câu 2: trang 159 - sgk vật lí 10
Thế nào là quá trình đẳng nhiệt?
Hướng dẫn giải
Quá trình đẳng nhiệt là quá trình biến đổi trạng thái khi nhiệt độ không đổi.
Câu 3: trang 159 - sgk vật lí 10
Phát biểu và viết hệ thức của định luật Bôi-lơ - Ma-ri-ốt.
Hướng dẫn giải
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.
p \[\tilde{\ }\frac{1}{V}\] ⇒ pV = hằng số.
Câu 4: trang 159 - sgk vật lí 159
Đường đẳng nhiệt trong hệ tọa độ (p, V) có dạng gì?
Hướng dẫn giải
Trong hệ tọa độ (p,V) đường đẳng nhiệt là đường hypebol.
Câu 5: trang 159 - sgk vật lí 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.
Hướng dẫn giải
Khối lượng không phải là thông số trạng thái của một lượng khí.
Chọn B.
Câu 6: trang 159 - sgk vật lí 10
Trong các hệ thức sau đây hệ thức nào không phù hợp với định luật Bôi - lơ - Ma-ri-ốt?
A. p ~ \[\frac{1}{V}\]
B. V ~ \[\frac{1}{p}\]
C. V ~ p
D. p1V1 = p2V2
Hướng dẫn giải
Theo định luật Bôi-lơ-Ma-ri-ốt thì áp suất tỉ lệ nghịch với thể tích.
Chọn C.
Câu 7: trang 159 - sgk vật lí 10
Hệ thức nào sau đây phù hợp với định luật Bôi-lơ-Ma-ri-ốt?
A. p1V1 = p2V2
B. \[\frac{{{p}_{1}}}{{{V}_{1}}}=\frac{{{p}_{2}}}{{{V}_{2}}}\]
C. \[\frac{{{p}_{1}}}{{{p}_{2}}}=\frac{{{V}_{1}}}{{{V}_{2}}}\]
D. p~V
Hướng dẫn giải
Chọn A vì theo định luật Bôi-lơ-Ma-ri-ốt thì áp suất tỉ lệ nghịch với thể tích.
Câu 8: trang 159 - sgk vật lí 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.
Hướng dẫn giải
Tóm tắt:
Trạng thái 1: p1 = 2.105 Pa; V1 = 150 cm3
Trạng thái 2:V2 = 100 cm3; p2 = ? Pa
Do nhiệt độ không đổi xác định được đây là quá trình đẳng nhiệt.
V1p1 = V2p2 ⇒ p2 =\[\frac{{{V}_{1}}.{{p}_{1}}}{{{V}_{2}}}\]=\[\frac{{{150.2.10}^{5}}}{100}\] 3.105Pa.
Câu 9: trang 159 - sgk vật lí 10
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 khó 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.
Hướng dẫn giải
Trạng thái 1: V1 = 45.125.10−3 lít; p1 = 105 Pa
Trạng thái 2: V2 = 2,5 lít; p2 = ?
Do nhiệt độ của không khí không thay đổi nên ta áp dụng định luật Bôi-lơ-Ma-ri-ốt:
p1.V1 = p2.V2
p2 = \[\frac{{{V}_{1}}.{{p}_{1}}}{{{V}_{2}}}\] = \[\frac{{{45.125.10}^{-3}}{{.10}^{5}}}{2,5}\]= 225000 Pa.