Title Chủ đề 10. ĐỊNH LUẬT CHARLES - HS.docx ✅

CHỦ ĐỀ 10: ĐỊNH LUẬT CHARLES I – TÓM TẮT LÝ THUYẾT & CÁC DẠNG BÀI TẬP 1. Định luật Charles a. Quá trình đẳng áp Quá trình biến đổi trạng thái của một khối lượng khí xác định khi giữ áp suất không đổi được gọi là quá trình đẳng áp. NGHIÊN CỨU CỦA CHARLES Mục đích: Dùng thực nghiệm để nghiên cứu sự thay đổi thể tích theo nhiệt độ của một khối lượng khí xác định trong quá trình đẳng áp. Tiến hành: Charles tiến hành thí nghiệm với các chất khí khác nhau. Kết quả: Ông nhận thấy khi tăng nhiệt độ khí từ đến t đồng thời giữ nguyên áp suất không đổi thì độ tăng thể tích của 1 đơn vị thể tích khí khi tăng thêm 1 đơn vị nhiệt độ của các chất khí khác nhau đều bằng nhau và bằng Trong đó là thể tích khí ở nhiệt độ ; là thể tích khí ở nhiệt độ ; là độ tăng nhiệt độ của khí. Vì và nếu kí hiệu , ta thu được:
b. Định luật Charles Phát biểu: Khi áp suất của một khối lượng khí xác định giữ không đổi thì thể tích của khí tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối của nó. Biểu thức: c. Đồ thị của quá trình đẳng áp trên giản đồ trạng thái Giản đồ p – V V – T p – T Dạng đồ thị Mô tả Đường thẳng vuông góc với trục Op và song song với trục OV. Đường thẳng kéo dài đi qua gốc tọa độ O. Đường thẳng vuông góc với trục Op và song song với trục OT. Lưu ý: Trong giản đồ V – T, đường đẳng áp càng dốc thì áp suất càng bé. d. Một số hiện tượng/ ứng dụng trong thực tế của quá trình đẳng áp + Hiện tượng quả bóng bị phồng lên khi bỏ vào trong nước sôi: Khi quả bóng tiếp xúc với nước nóng, nhiệt độ của khí trong quả bóng tăng, lượng khí trong bóng sẽ giãn nở. + Hiện tượng lốp xe bị phồng: Khi lái xe, khí trong bánh xe nóng lên do ma sát với mặt đường. Khi này thể tích của nó cũng tăng gây ra hiện tượng căng phồng.
2. Thí nghiệm khảo sát quá trình đẳng áp a. Thí nghiệm khảo sát quá trình đẳng áp (Theo sách KNTT) Dụng cụ - (1). Cylinder thủy tinh dung tích 50 mL, có độ chia nhỏ nhất 1 mL; - (2). Nhiệt kế điện tử; (3), (4), (5). Ba cốc thủy tinh; (6). Giá đỡ thí nghiệm; - Nút cao su để bịt đầu ra của cylinder; - Nước đá, nước ấm, nước nóng; - Dầu bôi trơn. Tiến hành Bước 1: Cho một chút dầu bôi trơn vào piston để piston dễ dàng di chuyển trong cylinder. Điều chỉnh piston ở mức 30 mL, bịt đầu ra của cylinder bằng một nút cao su; Bước 2: Ghi giá trị nhiệt độ phòng và thể tích không khí trong cylinder vào bảng; Bước 3: Đổ nước đá vào cốc (3); Bước 4: Nhúng cylinder và nhiệt kế vào cốc; Bước 5. Lần lượt đổ nước ấm vào cốc (4) và nước nóng vào cốc (5). Thực hiện tương tự bước 4 ở mỗi trường hợp. b. Thí nghiệm khảo sát quá trình đẳng áp (Theo sách CTST) Dụng cụ - (1). Cylinder chứa khí có gắn với áp kế; (2). Nhiệt kế; - (3). Ca nhựa trong; (4). Chậu nhựa trong; (5). Que khuấy; - (6). Ống nhựa mềm để hút nước; (7). Trụ thép; (8). Đế ba chân; - (9). Kẹp đa năng và khớp nối đa năng; (10). Ấm đun nước; - Nước đá đang tan. Tiến hành Bước 1: Mở nút cao su ở đáy cylinder để lấy khí. Điều chỉnh để đáy piston ngang vạch số 2 trên cylinder và giá trị của áp suất là 1,1.10 5 Pa, sau đó lắp chặt nút cao su lại; Bước 2: Bố trí thí nghiệm như hình bên trên; Bước 3: Đổ nước nóng vào ca nhựa sao cho ngập phần khí trong cylinder. Dùng que khuấy khuấy nhẹ nhàng để nhiệt độ nước ổn đinh. Kéo piston lên từ từ để áp kế về giá trị ban đầu. Đọc và ghi nhận giá trị nhiệt độ và thể tích khi đó; Bước 4: Đổ từ từ nước đá đang tan vào ca nhựa, quan sát số chỉ trên nhiệt kế giảm. Dùng que khuấy khuấy nhẹ nhàng để nhiệt độ ổn định. Nén piston từ từ để số chỉ áp kế về giá trị ban đầu. Đọc và ghi nhận giá trị nhiệt độ và thể tích khi đó;