Tiêu đề Chủ đề 3 ĐỊNH LUẬT CHARLES.docx ✅

 Quá trình đẳng áp:  Quá trình đẳng áp là quá trình biến đổi trạng thái của một lượng khí xác định khi áp suất được giữ không đổi.  Nghiên cứu của Charles:  Jacques Alexandre César Charles (1746-1823) là nhà vật lý, nhà hóa học người Pháp. Ông nổi tiếng nhờ đinh luật mang tên mình, Định luật Charles.   Năm 1787, Charles đã 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.  Làm thí nghiệm với các chất khí khác nhau, ông nhận thấy rằng khi tăng nhiệt độ khí từ 0 0t0C tới 0tC đồng thời giữ Áp suất không đổi thì độ tăng thể tích của một đơn vị thể tích khí khi được tăng thêm một đơn vị nhiệt độ của các chất khí khác nhau đều bằng nhau và bằng 1 , 273 ta có 0 0 VV1 . Vt273     Trong đó 0V là thể tích khí ở nhiệt độ 00C. V là thể tích khí ở nhiệt độ 0tC. t là độ tăng nhiệt độ của khí.  Nếu kí hiệu 1 273 thì 0VV1t, vì 0ttt nên 0VV1t  Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của thể tích V theo nhiệt độ Celsius được vẽ như hình dưới đây I ĐỊNH LUẬT CHARLES CHỦ ĐỀ 3 ĐỊNH LUẬT CHARLES
V V 0 -273 o C 0 o C t( 0 C)  Từ đồ thị ta thấy đường biểu diễn không đi qua gốc toạ độ chứng tỏ thể tích V của khí không tăng tỉ lệ thuận với nhiệt độ Celsius  Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của thể tích V theo nhiệt độ Kelvin được vẽ như hình dưới đây. 0 27 3 V V 273 t 0 (K)  Từ đồ thị ta thấy đường biểu diễn (kéo dài) đi qua gốc toạ độ chứng tỏ thể tích V của khí tăng tỉ lệ thuận với nhiệt độ Kelvin  Định luật Charles:  Khi áp suất của một khối lượng khí xác định được giữ không đổi thì thể tích của khí tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối. Biểu thức định luật Charles 12 12 VVV hang so hoac TTT  Đường đẳng áp:  Đường biếu diễn sự biến thiên của thể tích theo nhiệt độ tuyệt đối khi áp suất không đổi gọi là đường đẳng áp.  Dạng đường đẳng áp trong hệ toạ độ OVT đường đẳng tích là đường O thẳng kéo dài đi qua gốc toạ độ. 0TK V O 1p 2p 21pp II THÍ NGHIỆM MINH HOẠ ĐỊNH LUẬT CHARLES
 Dụng cụ thí nghiệm:  Xi lanh thuỷ tinh dung tích 50 ml, có độ chia nhỏ nhất 1 ml (1).  Nhiệt kế điện tử (2).  Ba cố thuỷ tinh (3), (4), (5).  Nút cao su để bịt đầu ra của xi lanh.  Giá đỡ thí nghiệm (6).  Nước đá, nước ấm, nước nóng.  Dầu bôi trơn.  Tiến hành thí nghiệm:  Bước 1: Cho một chút dầu bôi trơn vào pit-tông để pit-tông dễ dàng di chuyển trong xi xanh. Điều chỉnh pit-tông ở mức 30 ml, bịt đầu ra của xi lanh bằng nút cao su.  Bước 2: Ghi giá trị nhiệt độ phòng và thể tích không khí trong xi lanh vào vở.  Bước 3: Đổ nước đá vào cốc (3).  Bước 4: Nhúng xi lanh và nhiệt kế vào cốc. Sau khoảng thời gian 3 phút, ghi giá trị thể tích V của không khí trong xi lanh vào nhiệt độ t vào bảng số liệu.  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.  Kết quả thí nghiệm: Lần thí nghiệm t( 0 C) T( 0 K) V (ml) Tỉ số V/T 1 24,5 297,5 30 0,100 2 0,5 273,5 27 0,099 3 41,5 314,5 33 0,105 4 59,3 332,3 35 0,015  Từ bảng số liệu ta thấy tỉ số V T xấp xĩ bằng nhau và bằng hằng số.
Đồ thị mối quan hệ V, T trong quá trình đẳng áp  Các định luật Boyle và Charles được rút ra từ những thí nghiệm thực hiện trong điều kiện áp suất không vượt quá 10 6 Pa, nhiệt độ không dưới 200K.  Các thí nghiệm thực hiện trong điều kiện áp suất rất cao và nhiệt độ rất thấp cho kết quả không phù hợp với các định luật trên.  Để phân biệt khí lí tưởng và khí thực người ta định nghĩa khí lí tưởng là khí tuân theo đúng các định luật Boyle và Charles.  Tuy nhiên, sự khác biệt giữa khí lí tưởng và khí thực không lớn ở điều kiện bình thường về áp suất và nhiệt độ nên người ta vẫn có thể áp dụng các định luật cho khí thực nếu như không cần độ chính xác cao.  Năm 1801, John Dalton (1766 – 1844) phát hiện một tính chất của chất khí và phát biểu thành định luật Dalton được phát biểu như sau “Ở một nhiệt độ và thể tích xác định, áp suất toàn phần của một hỗn hợp khí gồm các khí không phản ứng hoá học với nhau bằng tổng áp suất riêng phần của mỗi khí thành phần có trong hỗn hợp đó. III THÍ NGHIỆM MINH HOẠ ĐỊNH LUẬT CHARLES IV ĐỊNH LUẬT DANTOL VỀ ÁP SUẤT