Bài 10. Định luật Charles
Nghiên cứu định luật Charles về quá trình đẳng áp của khí lí tưởng.
Lý thuyết Định luật Charles
1 1. Phát biểu định luật
Định luật Charles:
Trong quá trình đẳng áp (áp suất không đổi), thể tích của một lượng khí xác định tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối.
Công thức:
$$\frac{V}{T} = \text{const}$$
Hay: $$\frac{V_1}{T_1} = \frac{V_2}{T_2}$$
Trong đó:
- V₁, T₁: thể tích và nhiệt độ ban đầu
- V₂, T₂: thể tích và nhiệt độ cuối
- T phải đo bằng Kelvin (K)
2 2. Đường đẳng áp
Đồ thị V = f(T) trong quá trình đẳng áp là một đường thẳng đi qua gốc tọa độ.
Đối với các áp suất khác nhau, ta có các đường đẳng áp khác nhau. Áp suất càng lớn, đường đẳng áp càng thấp.
Đặc điểm:
- Khi T tăng 2 lần thì V tăng 2 lần
- Đường đẳng áp có dạng: V = kT (k = const/p)
3 3. Quá trình đẳng tích (Gay-Lussac)
Định luật Gay-Lussac (quá trình đẳng tích):
Trong quá trình đẳng tích (thể tích không đổi), áp suất của khí tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối.
$$\frac{p}{T} = \text{const}$$
Hay: $$\frac{p_1}{T_1} = \frac{p_2}{T_2}$$
Các dạng bài tập
1 Dạng 1: Tính thể tích hoặc nhiệt độ
Phương pháp:
- Sử dụng V₁/T₁ = V₂/T₂
- Chú ý: T phải đổi sang Kelvin
Ví dụ minh họa
Giải:
T₁ = 27 + 273 = 300 K
T₂ = 127 + 273 = 400 K
V₁/T₁ = V₂/T₂ → 4/300 = V₂/400 → V₂ = 5,33 lít
2 Dạng 2: Bài toán đẳng tích
Phương pháp:
- p₁/T₁ = p₂/T₂
- Thể tích không đổi
Ví dụ minh họa
Giải:
T₁ = 300K, T₂ = 400K
p₁/T₁ = p₂/T₂ → 2/300 = p₂/400 → p₂ = 2,67 atm
Sẵn sàng thử thách bản thân?
Hoàn thành 17 câu hỏi để củng cố kiến thức và kiểm tra mức độ hiểu bài
Làm bài tập ngayCác bài học trong chương: Chương 2. Khí lí tưởng
Bài 8. Mô hình động học phân tử chất khí
Bài 9. Định luật Boyle
Bài 10. Định luật Charles
Bài 11. Phương trình trạng thái của khí lí tưởng
Bài 12. Áp suất khí theo mô hình động học phân tử. Quan hệ giữa động năng phân tử và nhiệt độ
Bài 13. Bài tập về khí lí tưởng