Phương trình trạng thái là gì

Tuần 27-Tiết: 51
Bài 31: PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI CỦA KHÍ LÍ TƯỞNG
I. Mục tiêu.
a. Về kiến thức:
Từ các hệ thức của định luật Bôi-lơ Ma-ri-ốt & định luật Sác-lơ xây dựng được pt Cla-pê-rôn và từ phương
trình này viết được hệ thức đặc trưng cho các đẳng qúa trình.
Nêu được định nghĩa của quá trình đẳng áp, viết được hệ thức liên hệ giữa thể tích và nhiệt độ tuyệt đối
trong quá trình đẳng áp & nhận dạng đường đẳng áp trong hệ tọa độ (p, T) và (p, t).
b. Về kĩ năng:
Hiểu ý nghĩa vật lý của “độ không tuyệt đối”
Vận dụng được phương trình Cla-pê-rônđể giải các bài tập ra trong bài & bài tập tương tự.
c. Thái độ:
II. Chuẩn bị: pp gợi ý, diễn giảng, đặt vấn đề
1. Giáo viên: giáo án, sách giáo khoa, sách giáo viên
2. Học sinh: đọc bài trước ở nhà, Ôn lại kiến thức bài 29, 30
III. Tiến trình giảng dạy.
1. Ổn định lớp: Nắm danh sách học sinh vắng mặt
2. Kiểm tra bài cũ (5’).
Viết hệ thức liên hệ giữa áp suất và nhiệt độ trong quá trình đẳng tích của một lượng khí nhất định? Phát
biểu định luật Sác-lơ?
3. Bài mới.
TG Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung
1’
35’
- ĐVĐ: Nhúng một quả bóng
bàn bị bẹp vào nước nóng, quả
bóng phồng lên như cũ. Trong
quá trình này, cả nhiệt độ, thể
tích & áp suất của lượng khí
chứa trogn quả bóng đều thay
đổi. Vậy phải dùng phương


trình nào để xác định mối liên
hệ giữa 3 thông số của lượng
khí này?
- Các em nghiên cứu mục I
SGK để trả lời câu hỏi: Thế
nào là khí thực & thế nào là khí
lý tưởng?
- Trong đời sống & kĩ thuật,
khi không yêu cầu độ chính xác
cao, ta có thể tích áp suất, thể
tích & nhiệt độ của khí thực
(chất khí tồn tại trong thực tế)
- Chúng ta đã biết, trạng thái
của 1 lượng khí được xác định
bằng 3 đại lượng: TT, áp suất
& nhiệt độ. Ở 2 bài trước
Hoạt động 1: Tổ chức tình
huống học tập.
- Nhận thức vấn đề bài học
Hoạt động 2: Nghiên cứu mối
quan hệ giữa áp suất thể tích &
nhiệt độ của lượng khí xác
định.
- Nc SGK trả lời: (khí thực là
khí tuân theo gần đúng các
định luật chất khí. Khí lý
tưởng là khí chỉ tuân theo gần
đúng các định luật chất khí.
Tuy nhiên, sự khác nhau này là
không lớn ở nhiệt độ và áp

suất thông thường)
I. Khí thực và khí lí tưởng
Khí thực là khí tuân theo
gần đúng các định luật chất
khí. Khí lý tưởng là khí chỉ
tuân theo gần đúng các định
luật chất khí. Tuy nhiên, sự
khác nhau này là không lớn ở
nhiệt độ và áp suất thông
thường
II. Phương trình trạng thái
của khí lý tưởng.
- Ta có:

( )
( )
( )


'
1 1 1 2 2 2
2 2 2
; ; ; ;
; ;
p V T p V T
p V T

=

→ =


=


'
1 1 2 2
'
1 1 2 2
'
2 1
1 2
1 2
p V p V
p V p V
p T
T T
p T
⇒ =
pV
haèng soá
T
- Vậy phương trình:
=
pV
haèng soá
T
gọi là
chúng ta đã nghiên cứu mối
quan hệ giữa 2 đại lượng khi 1
địa lượng còn lại không thay

đổi. Trong thực tế, khi có sự
thay đổi trạng thái khí thì cả 3
đại lượng trên đều thay đổi.
- Kí hiệu
1 1 1
; ;p V T
là TT, áp
suất & nhiệt độ của lượng khí
ta xét ở trạng thái1. Thực hiện
quá trình bất kỳ chuyển khí
sang trạng thía 2 có
2 2 2
; ;p V T
- Chúng ta đi tìm mqh của cả 3
đại lượng này.
- Có những cách chuyển lượng
khí ntn từ trạng thái 1 sang
trạng thái 2 để có thể vận dụng
các định luật đã biết về chất khí
nhằm tìm mqh của 3 đại lượng
p, V & T.
- Nhận xét các phương án của
hs đưa ra.
+ Chú ý: Ta chưa biết được
quan hệ giữa các đại lượng
trong quá trình đẳng áp, vì vật
chúng ta sẽ thực hiện theo
phương án thứ nhất.
- Ta có:

( )
( )
( )


'
1 1 1 2 2 2
2 2 2
; ; ; ;
; ;
p V T p V T
p V T
- Tiếp tục làm việc theo nhóm
để viết mqh giữa các đại lượng
trong các quá trình chuyển
trạng thái, từ đó tìm mqh giữa
áp suất, thể tích & nhiệt độ.
Của trạng thái 1 & 2.
- Vậy phương trình:
=
pV
haèng soá
T
gọi là phương
trình trạng thái của khí lý
tưởng hay phương trình Cla-
pê-rôn.
- Hs làm việc theo nhóm; biểu
diễn các quá trình biến đổi
trạng thái trên đồ thị. Trình

bày câu trả lời của nhóm &
nhận xét kết quả của nhóm
khác.
- Có các phương án sau:
+ Chuyển từ trạng thái 1 sang
trạng thái trung gian 2’ bằng
quá trình đẳng nhiệt. Sau đó từ
2’ sang 2 bằng quá trình đẳng
tích.
+ Chuyển từ trạng thái 1 sang
trạng thái trung gian 2’ bằng
quá trình đẳng áp. Sau đó từ 2’
sang 2 bằng quá trình đẳng
tích.
- Làm việc theo nhóm:

=

→ =

=


'
1 1 2 2
'
1 1 2 2
'
2 1
1 2

1 2
p V p V
p V p V
p T
T T
p T
⇒ =
pV
haèng soá
T
phương trình trạng thái của
khí lý tưởng hay phương trình
Cla-pê-rôn.
5’ Hoạt động :Củng cố, dặn dò.
- Xóa bảng yêu cầu hs lập pt trạng thái của khí lý tưởng?
- Về nhà chuẩn bị tiếp phần còn lại của bài.
IV. Rút kinh nghiệm.
Tuần 27-Tiết: 52
Bài 31: PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI CỦA KHÍ LÍ TƯỞNG (tt)
I. Mục tiêu
II. Chuẩn bị: pp gợi ý, diễn giảng, đặt vấn đề
Ôn lại kiến thức có liên quan từ tiết trước.
III. Tiến trình giảng dạy.
1. Ổn định lớp: Nắm danh sách học sinh vắng mặt
2. Kiểm tra bài cũ. (5’)
Khí lý tưởng là gì? Viết phương trình trạng thái của khí lý tưởng?
3. Bài mới.
TG Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung
25’
- Nếu trong quá trình biến đổi

trạng thái của khí mà áp suất
không đổi thì giữa thể tích và
nhiệt độ của khí có mối quan
hệ nào?
- Vậy biểu thức
=
V
haèng soá
T
là biểu thức nêu lên mối quan
hệ giữa thể tích & nhiệt độ của
chất khí trong quá trình biến
đổi trạng thái trong khi áp suất
không đổi (quá trình đẳng áp)
- Hãy phát biểu mqh giữa V &
T trong quá trình đẳng áp.
- Hãy biểu diễn mqh giữa thể
tích & nhiệt độ tuyệt đối cúa
khí khi áp suất không đổi trong
hệ tọa độ (V, T). Nhận xét đồ
thị thu được.
- Chúng ta đã xuất phát từ ĐL
Bôi-lơ – Ma-ri-ốt & ĐL Sác-lơ
để tìm được biểu thức của
phương trình trạng thái. Bây
giờ cho lượng khí biến đổi
trạng thái sao cho có thể vận
dụng ĐL Bôi-lơ – Ma-ri-ốt và
mqh giữa thể tích V & nhiệt độ
T (

=
V
haèng soá
T
) để từ đó
Hoạt động 1: Nghiên cứu mối
quan hệ giữa thể tích và nhiệt
độ của lượng khí xác định khi
áp suất không đổi. Độ không
thuyệt đối.
- Hs trả lời: (từ pt trạng thái
⇒ =
pV
haèng soá
T
, nếu áp
suất không đổi thì mối quan hệ
giữa thể tích & nhiệt độ của
khí là:
=
V
haèng soá
T
)
- Từ biểu thức đã tìm được,
phát biểu mqh: (thể tích V của
lượng khí xác định có áp suất
không đổi thì tỉ lệ với nhiệt độ
tuyệt đối của chúng.)
V

P
1
P
2
P
1
< p
2
O
T(K)
- Đồ thị là đường thẳng qua
gốc tọa độ.
- Cá nhân trả lời câu hỏi; thảo
luận chung để tìm ra đáp án
đúng.
( )
( )
( )


'
1 1 1 2 2 2
2 2 2
; ; ; ;
; ;
p V T p V T
p V T
=
'
1 1 2 2

p V p V
=
'
2 2
1 2
V V
T T
III. Quá trình đẳng áp.
1. Quá trình đẳng áp.
Quá trình biến đổi trạng thái
khi áp suất không đổi gọi là
quá trình đẳng áp.
2. Liên hệ giữa thể tích &
nhiệt độ tuyệt đối trong quá
trình đẳng áp.
Từ:
=
1 1 2 2
1 2
p V p V
T T
Khi p
1
= p
1
thì:
= ⇒ =
1 2
1 2
V V V

haèng soá
T T T
Trong quá trình đẳng áp
của một lượng khí nhất định,
thể tích tỉ lệ thuận với nhiệt
độ tuyệt đối.
3. Đường đẳng áp.
V
P
1
P
2
P
1
< p
2
O
T(K)
Đường biểu diễn sự biến
thiên của thể tích theo nhiệt
độ khi áp suất không đổi gọi
là đường đẳng áp.
6’
suy ra pt trạng thái.
- Khi áp suất không đổi thì
sao?
- Các em đọc mục IV SGK để
trả lời các câu hỏi sau:
- Ở nhiệt độ 0K, áp suất & thể
tích có giá trị như thế nào? Do

vậy, có đạt đến độ 0 tuyệt đối
hay không?
- Hãy nêu mối qh giữa nhiệt
giai Xen-xi-út
=
1 1 2 2
1 2
p V p V
T T
- Khi p
1
= p
1
thì:
= ⇒ =
1 2
1 2
V V V
haèng soá
T T T
Hoạt động 2: Tìm hiểu độ
không tuyệt đối.
- Nghiên cứu SGK để trả lời
các câu hỏi của GV.

IV. “Độ không tuyệt đối”
9’ Hoạt động :Củng cố, dặn dò.
- Các em đọc lại phần ghi nhớ, 2 hs lên bảng giải BT số 7 SGK.
- Về nhà chuẩn bị bài, làm BT trong SGK, SBT tiết sau chúng ta sửa BT.

IV. Rút kinh nghiệm.
Kí duyệt tuần 27, Ngày 8/3/2009
Tổ trưởng
Nguyễn Quốc Hận