Chương 2. Khí lí tưởng

Bài 10. Định luật Charles

Nghiên cứu định luật Charles về quá trình đẳng áp của khí lí tưởng.

🟡 Trung bình 45 phút

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 giải

Phương pháp:

  • Sử dụng V₁/T₁ = V₂/T₂
  • Chú ý: T phải đổi sang Kelvin

Ví dụ minh họa

VÍ DỤ 1
Ví dụ 1: Khí ở 27°C có V₁ = 4 lít. Đun nóng đẳng áp đến 127°C. Tính V₂.
GIẢI

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 giải

Phương pháp:

  • p₁/T₁ = p₂/T₂
  • Thể tích không đổi

Ví dụ minh họa

VÍ DỤ 1
Ví dụ 2: Khí trong bình kín ở 27°C có p = 2 atm. Tính áp suất khi nhiệt độ tăng đến 127°C.
GIẢI

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 ngay

Các bài học trong chương: Chương 2. Khí lí tưởng