$\color{Green}{\fbox{Vật lí 10}\bigstar\text{CHƯƠNG V - CHẤT KHÍ}\bigstar}$

[congratulation11]

[TẶNG BẠN] TRỌN BỘ Bí kíp học tốt 08 môn
Chắc suất Đại học top - Giữ chỗ ngay!!

ĐĂNG BÀI NGAY để cùng trao đổi với các thành viên siêu nhiệt tình & dễ thương trên diễn đàn.

CHƯƠNG V - CHẤT KHÍ​

Nối tiếp các topic chương I, II, IV. Hôm nay tớ lập topic chương V, là nơi chia sẻ lí thuyết, bài tập, những ý kiến đóng góp và thảo luận liên quan đến phần Chất khí

Ver. 1 - Chương I

Ver. 2 - Chương II

Ver. 3 (1) , Ver. 3 (2) - Chương IV

Dự kiến tớ sẽ đăng luôn phần lí thuyết của cả chương luôn rồi mới post bài tập, vì phần này chắc chương trình ở trường cua một số bạn cũng gần, hoặc xong phần này rồi. Mems nào có ý kiến đóng góp thêm về phần này xin liên hệ qua tin nhắn riêng, tớ sẽ bổ sung và ghi rõ nguồn nhé!

Như đã nói ở trên, pic này có vẻ hơi muộn so với chương trình của một số bạn trên lớp nên tớ sẽ mở luôn một pic chương VI song song với pic này luôn.
Dù là học gần xong nhưng việc ôn lại cũng tốt mà!

Nội quy như cũ nhé!

Nội quy trong topic:
+ Bài viết phải chứa nội dung câu hỏi, không chứa lời cảm ơn hay có ý xúc phạm, chê người khác.
+ Bài viết phải là Tiếng Việt có dấu.
+ Bài viết gõ LaTeX rõ ràng, sử dụng số icon ít hơn 3. Nếu chưa biết gõ LaTeX, có thể học gõ TẠI ĐÂY
+ Về cách chèn hình ảnh vào bài viết, cách gõ công thức Vật lý ...Các bạn có thể tham khảo TẠI ĐÂY
+ Tránh tình trạng spam ( Bài có thể bị xóa)

Chú ý: Nếu mem nào muôn tăng điểm học tập thì không dùng nút trích dẫn hay copy bài viết trên vào bài tl của mình và đặt trong thẻ

[quocte]

 

[congratulation11]

A. TÓM TẮT KIẾN THỨC CẦN NHỚ.

1. Quá trình đẳng nhiệt

***Định nghĩa:

Đẳng nhiệt là quá trinh biến đổi trạng thái chất khí trong đó nhiệt độ được giữ không đổi.

***Định luật Bôilơ - Mariốt:

Trong quá trình đẳng nhiệt của một lượng khí nhất định, áp suất tỉ lệ nghịch với thể tích.

$p\sim \frac{1}{V}$ hay $pV=const$​

Xét một lượng khí nhất định, nếu gọi $p_1, V_1$ là áp suất va thể tích ở trạng thái 1; $p_2,

V_2$ là áp suất và thể tích ở trạng thái 2, ta có:

$p_1.V_1=p_2.V_2$​

***Đường đẳng nhiệt:

Là đường biểu diễn sự biến thiên của áp suẩt theo thể tích khi nhiệt độ không đổi

Trong hệ toạ độ $(p, V)$, đường đẳng nhiệt là đường Hipebol.

2. Quá trình đẳng tích

***Định nghĩa:

Đẳng tích là quá trình biến đổi trạng thái chất khí khi thể tích không đổi.

***Định luật Sáclơ:

Trong quá trình đẳng tích của một lượng khí nhất định, áp suất ti lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối.

$p\sim T$ hay $\frac{p}{T}=const$​

Xét một lượng khí nhất định, nếu gọi $p_1, T_1$ là áp suất và nhiệt độ tuyệ đối ở trạng thái 1; $p_2, T_2$ là áp suất và nhiệt độ tuyệt đối ở trạng thái 2, ta có:

$\frac{p_1}{T_1}=\frac{p_2}{T_2}$​

***Đường đẳng tích:

Là đường biểu diễn sự biến thiên của của áp suất theo nhiệt độ khi thể tích không đổi

Trong hệ toạ độ $(p, T)$, đường đẳng tích có kéo dài đi qua gốc toạ độ.

3. Quá trình đẳng áp

***Định nghĩa:

Đẳng áp là quá trình biến đổi trạng thái chất khí khi áp suất không đổi.

***Định luật Gay - Luytxắc

Trong quá trình đẳng áp của một lượng khí nhất định, thể tích tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối.

$\frac{V_1}{T_1}=\frac{V_2}{T_2}$ hay$\frac{V}{T}=const$​

***Đường đẳng áp:

Là đường biểu diễn sự biến thiên của của thể tích theo nhiệt độ khi áp suất không đổi

Trong hệ toạ độ $(V, T)$, đường đẳng áp có kéo dài đi qua gốc toạ độ.

4. Hệ thức giữa độ C và độ tuyệt đối:

$T(K)=t(^oC)+273$​

5. Định luật Đan - tôn:

Áp suất của hỗn hợp khí bằng tổng áp suất riêng phần của các khí trong hỗn hợp.

$p=p_1+p_2+...+p_n$​

6. Phương trình trạng thái của khí lí tưởng - Phương trình Clapayron - Mendeleep

***PT trạng thái: Với một lượng khí xác định.

$\frac{p.V}{T}=const$ hay $\frac{p_1.V_1}{T_1}=\frac{p_2.V_2}{T_2}$​

***Phương trình Clapayron - Mendeleep: Với một trạng thái khí:

$p.V=n.R.T$​

(Với n là lượng khí (mol); R là hằng số khí, có giá tị phụ thuộc vao hệ đơn vị:
+ Hệ SI: $R=8,31 J/mol.K$
+ Hệ hỗn hợp: $R=\frac{22,4}{273} (atm.l/mol.K)$)

### Chú ý: Các đơn vị áp suất thường dùng

$1 Pa=1N/m^2\\\ 1atm=1,013.10^5Pa=760mmHg$​

 

[congratulation11]

B. NHỮNG CHÚ Ý KHI GIẢI BÀI TẬP.

---Khi áp dụng các định luật chất khí về các đẳng quá trình, cần chú ý:
+ Kiểm tra điều kiện của khối khí: $m=const, T=const: \text{Dùng định luật Bôilơ - Mariốt}\\ m=const, V=const: \text{Dùng định luật Sáclơ}\\ m=const, p=const: \text{Dùng định luật Gay - Luytxắc}.$
+ Đổi đơn vị nhiệt độ: $t(^oC)\rightarrow T(K)$

---Khi áp dụng định luật Đantôn cần chú ý: Trong cùng điều kiện, tỉ lệ áp suất riêng phần của các khí bằng tỉ lệ số mol của các khí trong hỗn hợp.

$\frac{p_a}{p_b}=\frac{n_a}{n_b}$​

 

[thuong0504]

Bài 1: Khi được nén đẳng nhiệt từ thể tích 6 lít đến 4 lít, áp suất khí tăng thêm 0,75atm. Tìm áp suất ban đầu của khí.

Áp dụng Bôi-lơ-Mariot:

$P_1.V_1=P_2.V_2$

\Leftrightarrow$P_1.6=(P_1+0,75).4$

\Leftrightarrow$P_1=...$

Bài 2: Nếu áp suất của một lượng khí biến đổi 2.105N/m2 thì thể tích biến đổi 3l. Nếu áp suất biến đổi 5.105N/m2 thì thể tích biến đổi 5l. Tính áp suất và thể tích ban đầu của khói khí biết nhiệt độ khí không đổi.

Đẳng nhiệt:

1.Nếu áp suất của một lượng khí biến đổi 2.105N/m2 thì thể tích biến đổi 3l:

$P_1.V_1=P_2.V_2$

\Leftrightarrow$P_1.V_1=(P_1+2.105).(V_1+3)$ (1)

2.Nếu áp suất biến đổi 5.105N/m2 thì thể tích biến đổi 5l:

$P_1.V_1=P_2'.V_2'$

\Leftrightarrow$P_1.V_1=(P_1+5.105).(V_1+5)$ (2)

Giải hệ (1) và (2) để tìm $P_1$ và $V_1$


Bài 3: Một lần bơm đưa được Vo=80cm3 không khí vào ruột xe. Sau khi bơm, diện tích tiếp xúc của các vỏ xe với mặt đường là 30cm2. Thể tích cua ruột xe sau khi bơm là 2000cm3. Áp suất khí quyển là p_o=1 atm.Trọnglượngxelà600N Coi nhiệt độ không đổi, tính số lân bơm.

Đẳng nhiệt: n: số lần bơm

$V_1=80n$

$P_1=1atm$=1,03.$10^5$ N/$m^2$

$V_2=2000$

$P_2=\frac{600}{30}$ N/$m^2$

Áp dụng định luật Bôi-lơ-Mariot:

$P_1.V_1=P_2.V_2$

\Rightarrow$n=...$

Không rõ là phân tích như vậy đúng không nữa... Cậu xem giúp tớ nhé!

 

[congratulation11]

Nhận xét bài làm

Bài 1: Ok
Bài 2:

Bài 2: Nếu áp suất của một lượng khí biến đổi 2.105N/m2 thì thể tích biến đổi 3l. Nếu áp suất biến đổi 5.105N/m2 thì thể tích biến đổi 5l. Tính áp suất và thể tích ban đầu của khói khí biết nhiệt độ khí không đổi.

Đẳng nhiệt:

1.Nếu áp suất của một lượng khí biến đổi 2.105N/m2 thì thể tích biến đổi 3l:

$P_1.V_1=P_2.V_2$

\Leftrightarrow$P_1.V_1=(P_1+2.105).(V_1+3)$ (1)

2.Nếu áp suất biến đổi 5.105N/m2 thì thể tích biến đổi 5l:

$P_1.V_1=P_2'.V_2'$

\Leftrightarrow$P_1.V_1=(P_1+5.105).(V_1+5)$ (2)

Giải hệ (1) và (2) để tìm $P_1$ và $V_1$

Áp suất tỉ lệ nghịch với thể tích kh nhiệt độ không đổi, do vậy nếu áp suất tăng thì thể tích phải giảm...
Chỗ (1), (2) của bạn bị nhầm rồi. Về hướng làm thì đúng
Bài 3:

Bài 3: Một lần bơm đưa được Vo=80cm3 không khí vào ruột xe. Sau khi bơm, diện tích tiếp xúc của các vỏ xe với mặt đường là 30cm2. Thể tích cua ruột xe sau khi bơm là 2000cm3. Áp suất khí quyển là p_o=1 atm.Trọnglượngxelà600N Coi nhiệt độ không đổi, tính số lân bơm.

Đẳng nhiệt: n: số lần bơm

$V_1=80n$

$P_1=1atm$=1,03.$10^5$ N/$m^2$

$V_2=2000$

$P_2=\frac{600}{30}$ N/$m^2$

Áp dụng định luật Bôi-lơ-Mariot:

$P_1.V_1=P_2.V_2$

\Rightarrow$n=...$

Không rõ là phân tích như vậy đúng không nữa... Cậu xem giúp tớ nhé!

*Cái chỗ $P_2$ bạn chưa thống nhấtđơn vị nhé!
*Cái chỗ $V_1$ phải là $2000+80n$. Bởi ban đầu trong lốp xe đã chứa sẵn 1 lượng khí, mà thể tích khí thì phụ thuộc vào thể tích của bình chứa (ở đây là lốp xe).

 

[congratulation11]

3 bài tiếp nhé!

Bài 4: Một xi lanh chứa khí được đậy bằng pitton. Pitton có thể trượt không ma sát doc theo thành của xilanh. Pitton có khối lượng $m$, tiết diện $S$. Khí có thể tích ban đầu $V$, áp suất khí quyển là $p_o$.
Tìm thể tích khí nếu xi lanh chuyển động thẳng đứng với gia tốc $a$. Coi nhiệt độ khí không đổi.

Bài 5: Một xi lanh nằm ngang kín hai đầu, có thể tích $V=1,2 lit$ và chứa không khí ở áp suất $p_o=10^5N/m^2$. Xi lanh được chia làm hai phần bằng nhau bởi pittong mỏng có khối lượng $m=100g$. Chiều dài xilanh là $2l=0,4m$. Xi lanh được quqy với vận tốc góc $\omega$ quanh trục thẳng đứng ở giữa xilanh. Tính $\omega$ nếu pittong nằm cách trục quay một đoạn $R=0,1m$ khí có cân bằng tương đối.

Bài 6: Một bơm hút khí dung tích $\Delta V$. Phải bơm bao nhiêu lần hút khí trong bình có thể tích $V$ từ áp suất $p_o$ đến áp suất $p$. Coi nhiệt độ của khí không đổi.

Các bạn cẩn thận đọc kĩ đề bài nhé!

 

[thuong0504]

Bài 1: Ok
Bài 2:

Áp suất tỉ lệ nghịch với thể tích kh nhiệt độ không đổi, do vậy nếu áp suất tăng thì thể tích phải giảm...
Chỗ (1), (2) của bạn bị nhầm rồi. Về hướng làm thì đúng
Bài 3:

*Cái chỗ $P_2$ bạn chưa thống nhấtđơn vị nhé!
*Cái chỗ $V_1$ phải là $2000+80n$. Bởi ban đầu trong lốp xe đã chứa sẵn 1 lượng khí, mà thể tích khí thì phụ thuộc vào thể tích của bình chứa (ở đây là lốp xe).

Vì sao $V_1$ phải là $2000+80n$ hả cậu? Sau khi bơm thì $V_2=2000$ mà! ................ ............ ...................................................................

 

[saodo_3]

Ruột xe chứ không phải lốp đâu. Các em đã thấy cái ruột xe mới bao giờ chưa? Ruột xe mới hoàn toàn không có không khí bên trong, nó dẹt dẹt như tấm cao su thôi.

 

[congratulation11]

Giải thích:

Cái $V_1=2000+80n$ la lượng khí sau $n$ lần bơm. Lúc ấy khí trong xe vẫn có áp suất là $p_o$, sau 1 thời gian thì nó mới trở thành $V_2$ ở áp suất $p_2$

VD: Một cái ruột xe chịu được áp suất lớn nhất là $p'$, với thể tích là $V'$
Mỗi lần ta bơm thêm vào xe một lượng khí $\Delta V$
*Sau lần bơm thêm thứ nhất, khí trong lốp có thể tích $V+\Delta V$, áp suất $p_1<p'$
*Sau lần bơm thêm thứ hai, khí trong lốp có thể tích $V+\Delta V$, áp suất $p_2<p'$

Như vậy, trước lần bơm thứ hai, tức sau lần bơm thứ nhất 1 khoảng thời gian thì tổng thể tích không khí có sẵn trong ruột và thể tích khí bơm thêm vào trở thành thể tích khí có sẵn trong ruột... Trong trường hợp này là $2000cm^3$

Ruột xe chứ không phải lốp đâu. Các em đã thấy cái ruột xe mới bao giờ chưa? Ruột xe mới hoàn toàn không có không khí bên trong, nó dẹt dẹt như tấm cao su thôi.

Cái vấn đề ruột xe mới rồi bơm với bài giai của thuong0504 nghe rất khớp nếu để ý thì anh có thấy ngươi ta lấy ruột mới tinh vẫn còn xẹp lép lắp vào xe rồi bơm không, giải như thế là chưa hợp thực tế.

THực tế, bao giờ người chữa xe cũng phải thử ruột trước mới lắp vào mà bơm chứ. Như thế cho dù đã tháo hơi ra ngoài nhưng vần còn một lượng khí bên trong...ờ, ruột nó không căng nhưng nó nó mang thể tích $V$ của ruột, có áp suất $p_o$ của khí quyển

 

[thuong0504]

Bài 3: Một lần bơm đưa được Vo=80cm3 không khí vào ruột xe. Sau khi bơm, diện tích tiếp xúc của các vỏ xe với mặt đường là 30cm2. Thể tích cua ruột xe sau khi bơm là 2000cm3. Áp suất khí quyển là p_o=1 atm.Trọnglượngxelà600N Coi nhiệt độ không đổi, tính số lân bơm.

Mình nghĩ là lúc đầu ruột xe không có không khí chứ!

Sau đó khi bơm vào thì thể tích sau n lần bơm là thể tích khí được bơm đưa vào

Và cuối cùng thì không khí phụ thuộc vào hình dạng lốp xe, nên thể tích khí bằng thể tích của ruột xe.

Còn nếu nói 2000+80n thì đâu có đúng... như vậy có nghĩa thể tích khí lớn hơn thể tích bình chứa? ? ?

----> Trả lời:
Bây giờ cậu cứ coi trước khi đi học bọn mình phải kiểm tra hơi xe đi.
Như vậy thì ban đầu rõ ràng trong ruột xe có khí, không phải xe xịt hơi là nó không có tí khí nào bên trong đâu. Bản thân nó có khí và có thể tích V. Cái chuyện căng hay không là do áp suất khí trực tiếp quyết định...

Cái $2000+80n$ là lượng khí ở áp suất khí quyển được bơm vào xe (đây là lượng khí ở áp suất khí quyển nhé)
Sau đó lượng khí này mới biến đổi trạng thái thành $V_2=2000$ ở áp suất $p_2$

 

[congratulation11]

3 bài tiếp nhé!

Bài 4: Một xi lanh chứa khí được đậy bằng pitton. Pitton có thể trượt không ma sát doc theo thành của xilanh. Pitton có khối lượng $m$, tiết diện $S$. Khí có thể tích ban đầu $V$, áp suất khí quyển là $p_o$.
Tìm thể tích khí nếu xi lanh chuyển động thẳng đứng với gia tốc $a$. Coi nhiệt độ khí không đổi.

Bài 5: Một xi lanh nằm ngang kín hai đầu, có thể tích $V=1,2 lit$ và chứa không khí ở áp suất $p_o=10^5N/m^2$. Xi lanh được chia làm hai phần bằng nhau bởi pittong mỏng có khối lượng $m=100g$. Chiều dài xilanh là $2l=0,4m$. Xi lanh được quqy với vận tốc góc $\omega$ quanh trục thẳng đứng ở giữa xilanh. Tính $\omega$ nếu pittong nằm cách trục quay một đoạn $R=0,1m$ khí có cân bằng tương đối.

Bài 6: Một bơm hút khí dung tích $\Delta V$. Phải bơm bao nhiêu lần hút khí trong bình có thể tích $V$ từ áp suất $p_o$ đến áp suất $p$. Coi nhiệt độ của khí không đổi.

Các bạn cẩn thận đọc kĩ đề bài nhé!