Nội dung text VL12- C2 - KHI LY TUONG-HS.pdf
1 MỤC LỤC CHƯƠNG 2. KHÍ LÝ TƯỞNG..................................................................................................................................3 CH 1. M H NH ỘNG HỌC PHÂN TỬCHẤT KHÍ ..........................................................................................3 CH 2: PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI KHÍ LÝ TƯỞNG ....................................................................................8 I. CÁC THÔNG SỐ TRẠNG THÁI C A MỘT LƯỢNG KHÍ ........................................................................................9 II. QUÁ TR NH ẲNG NHIỆT – ỊNH LUẬT BOYLE-MARIOTTE ............................................................................9 III. QUÁ TR NH ẲNG ÁP – ỊNH LUẬT CHARLES .............................................................................................10 IV. PHƯƠNG TR NH TRẠNG THÁI C A KHÍ LÝ TƯỞNG......................................................................................11 V. CÁC QUÁ TRÌNH BIẾN ỔI TRẠNG THÁI KHÍ TRONG THỰC TIỄN..................................................................12 VI. CÁC BÀI TOÁN ỨNG DỤNG PTTT KHÍ LÝ TƯỞNG..........................................................................................13 VII. MỘT SỐ DẠNG BÀI ẲNG QUÁ TR NH THƯỜNG GẶP ..................................................................................14 A. NHỮNG I U LƯU Ý KHI GIẢI BÀI TẬP V CHẤT KHÍ. .....................................................................14 B. ỌC HIỂU BÀI .............................................................................................................................15 C. NHẬN DẠNG BÀI TOÁN QUA CÁC TỪ KHÓA VÀ CÁCH DÙNG TỪ TRONG .....................................15 D. DẠNG BÀI TẬP BƠM BONG BÓNG – BƠM LỐP XE (QUÁ TR NH ẲNG NHIỆT) ...................................16 E. DẠNG BÀI PISTON & CYLINDER (LIÊN QUAN ẾN BÀI TẬP ẲNG ÁP)..............................................16 F. DẠNG BÀI CỘT TH Y NGÂN (THUỘC BÀI TOÁN ẲNG NHIỆT).........................................................17 G. ÁP SUẤT THAY ỔI THEO Ộ SÂU CHẤT LỎNG (BÀI TOÁN ẲNG NHIỆT)........................................19 H. BÀI TOÁN V HỖN HỢP KHÍ .............................................................................................................20 DẠNG 2. QUÁ TR NH ẲNG ÁP...................................................................................................................24 DẠNG 3. QUÁ TR NH ẲNG TÍCH...............................................................................................................25 DẠNG 4. Ồ THỊ CÁC ẲNG QUÁ TRÌNH.....................................................................................................26 DẠNG 4A. SO SÁNH THÔNG SỐ C A 2 QUÁ TRÌNH.....................................................................................26 DẠNG 4B. BIẾN ỔI Ồ THỊ TRẠNG THÁI (P,V), (P,T), (V,T) TƯƠNG ỨNG .................................................28 VIII. BT TỰ LUẬN PT TRẠNG THÁI KHÍ LÝ TƯỞNG MENDELEEV-CLAPEYRON ..................................................30 DẠNG 1. XÁC ỊNH CÁC THÔNG SỐ C A PHƯƠNG TR NH MENDELEEV-CLAPEYRON ................................30 DẠNG 2. PHƯƠNG TR NH TRẠNG THÁI C A KHÍ LÝ TƯỞNG......................................................................32 DẠNG 3. BÀI TOÁN LIÊN QUAN ẾN KHỐI LƯỢNG RIÊNG C A TRẠNG THÁI KHÍ.......................................32 DẠNG 4. PHƯƠNG TR NH TRẠNG THÁI KẾT HỢP VỚI LỰC ẨY ARCHIMEDES ..........................................33 DẠNG 5. XÁC ỊNH LƯỢNG KHÍ THOÁT RA................................................................................................34 DẠNG 6. Ồ THỊ BIẾN ỔI TRẠNG THÁI KHÍ LÝ TƯỞNG ............................................................................35 LUYỆN TẬP THÊM .....................................................................................................................................38 IX. CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM ...............................................................................................................................44 DẠNG 1. TRẮC NGHIỆM LÝ THUYẾT V KHÍ LÝ TƯỞNG.............................................................................44 DẠNG 2. TRẮC NGHIỆM LÝ THUYẾT V CÁC ẲNG QUÁ TRÌNH.................................................................46 DẠNG 3. TRẮC NGHIỆM LÝ THUYẾT V PT KHÍ LÝ TƯỞNG - CLAPERON ...................................................49 DẠNG 4. TRẮC NGHIỆM Ồ THỊ BIẾN ỔI TRẠNG THÁI KHÍ. .....................................................................49 DẠNG 5. CÁC BÀI TOÁN ẲNG QUÁ TR NH + PHƯƠNG TR NH KHÍ LÝ TƯỞNG – PT CLAPERON .................53 CH 3: ÁP SUẤT VÀ ỘNG NĂNG PHÂN TỬ CHẤT KHÍ .................................................................................58 I. ÁP SUẤT CHẤT KHÍ......................................................................................................................................58 II. ỘNG NĂNG PHÂN TỬ KHÍ LÝ TƯỞNG.........................................................................................................58 III. VẬN TỐC CĂN QUÂN PHƯƠNG .....................................................................................................................58 IV. BÀI TẬP TỰLUẬN........................................................................................................................................59 DẠNG 1: MQH ỘNG NĂNG TỊNH TIẾN TRUNG BÌNH VÀ NHIỆT Ộ TUYỆT ỐI.........................................59 DẠNG 2: TÌM VẬN TỐC CĂN QUÂN PHƯƠNG VÀ ỘNG NĂNG TỊNH TIẾN KHI BIẾT KHỐI LƯỢNG MOL VÀ NHIỆT Ộ TUYỆT ỐI................................................................................................................................60 DẠNG 3: TÌM VẬN TỐC CĂN QUÂN PHƯƠNG VÀ ỘNG NĂNG TỊNH TIẾN KHI BIẾT THÔNG SỐ TRẠNG THÁI KHÍ (P,V,T) ................................................................................................................................................61 DẠNG 4: MỘT SỐ BÀI TOÁN KHÁC ....................................................................Error! Bookmark not defined. ⚽ BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM PHƯƠNG TR NH ỘNG LỰC HỌC CHẤT KHÍ................................................64
2 TÓM TẮT CÔNG THỨC + PHẦN GHI CHÚ 1. TIỀN TỐ ĐƠN VỊ TIỀN TỐ ĐƠN VỊ G (Giga) M (Mega) K (kilo) da (deka) d (deci) c (centi) m (mili) (muy, micro) n (nano) p (pico) f (femto) 2. HỆ ĐƠN VỊ SI, THỨ NGUYÊN TRONG VẬT LÝ Đại lượng Đơn vị Thứ nguyên Chiều dài m (mét) L Khối lượng kg (ki-lô- gram) M Thời gian s (giây T Nhiệt độ K (Kelvin K Cường độ dòng điện A (Ampe) I Lượng chất mol (mol) Cường độ ánh sáng candela (cd) Thứ nguyên của một đại lượng là quy luật nêu lên sự phụ thuộc của đơn vị đo đại lượng đó vào các đơn vị cơ bản. PHÂN TÍCH THỨNGUYÊN Đại lượng Đơn vị Thứ nguyên Đại lượng Đơn vị Thứ nguyên Độ dài m Lực Diện tích Công – Năng lượng ( ̂ ) Thể tích Công suất Tốc độ Tần số góc rad/s Gia tốc Khối lượng riêng PHẦN GHI CHÚ ⚽ Phân biệt điều kiện tiêu chuẩn và điều kiện chuẩn iều kiện tiêu chuẩn iều kiện chuẩn - Áp suất: 1atm - Nhiệt độ: ( ) - 1 mol chất khí chiếm 22,4 lít - Số mol: - Áp suất: 1 bar - Nhiệt độ: 25 ( ) - 1 mol chất khí chiếm 24,79 lít - Số mol: ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- CHƯƠNG 2. KHÍ LÝ TƯỞNG
3 1. MÔ ÌN ỘNG HỌC PHÂN TỬ CHẤT KHÍ I. MÔ HÌNH ĐỖNG HỌC PHÂN TỬ CHẤT KHÍ o Chất khí được cấu tạo từ các phân tử có kích thước rất nhỏ. o Lực liên kết giữa các phân tử ở thể khí rất yếu so với ở thể lỏng và thể rắn. o Các phân tử khí chuyển động hỗn loạn, không ngừng (Chuyển động nhiệt) o Chuyển động này càng nhanh thì nhiệt độ của khí càng cao. o Khi chuyển động hỗn loạn, các phân tử khí va chạm với nhau và với thành bình. Khi va chạm với thành bình các phân tử khí tác dụng lực, gây áp suất lên thành bình. II. MÔ HÌNH KHÍ LÝ TƯỞNG o Các phân tử khí được xem là chất điểm: Các phân tử khí ở xa nhau, khoảng cách giữa chúng rất lớn so với kích thước mỗi phân tử nên có thể bỏ qua kích thước của chúng. o Khi chưa va chạm, lực tương tác giữa các phân tử khí rất yếu, nên có thể bỏ qua. o Giữa hai va chạm liên tiếp, phân tử khí lí tưởng chuyển động thẳng đều. o Khi va chạm vào thành bình chứa, phân tử khí truyền động lượng cho thành bình và bị bật ngược trở lại. Va chạm của các phân tử khí với nhau và với thành bình là va chạm hoàn toàn đàn hồi. Scan QR để xem video giới thiệu mô hình động học phân tử chất khí và mô hình khí lý tưởng III. TRẢ LỜI CÁC CÂU HỎI LÝ THUYẾT Câu hỏi 1. (SGK CD) Khói thuốc lá sẽ gây ảnh hưởng trong phạm vi bán kính 7 - 10 m. Những người ở trong khoảng cách này với người hút thuốc sẽ hít phải khói thuốc, trở thành người hút thuốc thụ động và cũng gặp những nguy cơ về sức khỏe. Tại sao khói thuốc có thể lan rộng đến thế trong không khí? Khói thuốc lan rộng trong không khí do chuyển động Brown, trong đó các phân tử khói di chuyển không ngừng và va chạm với phân tử không khí, dẫn đến việc khói lan rộng trong không gian xung quanh. Câu hỏi 2. Trình bày thuyết động học phân tử Vật chất được cấu tạo từ những phân tử riêng biệt Các phân tử luôn luôn chuyển động hổn loạn không ngừng CHƯƠNG 2. KHÍ LÝ TƯỞNG
4 Các phân tử tương tác với nhau bằng những lực hút và lực đẩy Vận tốc trung bình của các phân tử chuyển động hỗn loạn cấu tạo nên vật càng lớn thì nhiệt độ của vật càng cao. Câu hỏi 3.(SGK CD) Vì sao nói chuyển động Brown là bằng chứng cho sự tồn tại của các phân tử? Chuyển động Brown là bằng chứng cho sự tồn tại của các phân tử vì nó thể hiện sự chuyển động hỗn loạn của các hạt lơ lửng trong chất lỏng hoặc khí. Chuyển động này được gây ra bởi va chạm ngẫu nhiên giữa các hạt lơ lửng và các phân tử của chất lỏng hoặc khí. Câu hỏi 4. Ta có thể quan sát được chuyển động Brown đối với các hạt có kích thước và khối lượng lớn hơn nhiều so với hạt phấn hoa không? Tại sao? Ta khó quan sát chuyển động Brown của các hạt có kích thước và khối lượng lớn hơn nhiều so với hạt phấn hoa vì hạt chịu ảnh hưởng của trọng lực. Khi kích thước hạt càng nhỏ, sự tương tác với các phân tử xung quanh càng lớn, chuyển động Brown sẽ càng rõ ràng. Câu hỏi 5. Hãy dùng mô hình động học phân tử chất khí để chứng tỏ với một khối lượng khí xác định thì nếu giảm thể tích của bình chứa và giữ nguyên nhiệt độ khí thì áp suất của khí tác dụng lên thành bình tăng. Hãy tìm ví dụ trong thực tế để minh hoạ cho tính chất trên của chất khí. Bơm lốp xe: Khi bơm khí vào lốp xe, khí bị nén trong lốp, làm tăng số lần va chạm của các phân tử khí với thành lốp, dẫn đến áp suất tăng lên. Xi lanh trong động cơ: Khi piston nén khí trong xi lanh, thể tích khí giảm, khiến các phân tử khí va chạm nhiều hơn với thành xi lanh, làm áp suất tăng lên. Bình xịt: Khi nhấn vòi bình xịt, khí bên trong bị nén vào không gian nhỏ hơn, làm tăng số lần va chạm của các phân tử khí với thành bình, dẫn đến áp suất bên trong bình tăng lên. IV. BÀI TẬP TỰ LUẬN DẠNG 1. BÀI TẬP LƢỢNG CHẤT – MOL » Số phân tử (nguyên tử) trong một khối lượng m một chất là: N (mol) Số mol chất 1 mol là lượng chất trong đó số phân tử hay nguyên tử bằng số nguyên tử chứa trong 12g đồng vị Carbon 12 M (g/mol) Khối lượng mol của nguyên tử/phân tử Số Avogadro: là số phân tử chứa trong một mol chất. Thể tích khí (ở điều kiện tiêu chuẩn): ( ) Thể tích khí (ở điều kiện chuẩn): ( ) Câu 1. Một bình kín chứa 2,5 g Heli ( ) ở điều kiện chuẩn. Tính: a. Thể tích của bình chứa. b. Số phân tử khí Heli có trong bình. ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------