Bài giảng Vật lí Lớp 10 - Chương 5: Chất khí - Chủ đề: Cấu tạo chất. Thuyết động học phân tử chất khí. Các định luật chất khí

Nội dung text: Bài giảng Vật lí Lớp 10 - Chương 5: Chất khí - Chủ đề: Cấu tạo chất. Thuyết động học phân tử chất khí. Các định luật chất khí

1. CHỦ ĐỀ: Cấu tạo chất. Thuyết động học phân tử chất khí. Các định luật chất khí
2. A. Cấu tạo chất. Thuyết động học phân tử chất khí.
3. A. Cấu tạo chất. Thuyết động học phân tử chất khí. I. CẤU TẠO CHẤT 1. Những điều đã học về cấu tạo chất ✓ Các chất được cấu tạo từ các hạt riêng biệt là phân tử và giữa các phân tử có khoảng cách. Cấu trúc tinh thể muối ăn (NaCl)
4. I. CẤU TẠO CHẤT 1. Những điều đã học về cấu tạo chất Điều kiện thường
5. I. CẤU TẠO CHẤT 2. Lực tương tác các phân tử Lực hút phân tử Lực đẩy phân tử Giữa các phân tử cấu tạo nên vật đồng thời có lực hút và lực đẩy. Lực này được gọi là lực tương tác phân tử.
6. I. CẤU TẠO CHẤT 2. Lực tương tác các phân tử ✓ Khoảng cách giữa các phân tử nhỏ: Fđẩy > Fhút ✓ Khoảng cách giữa các phân tử lớn: Fhút > Fđẩy ✓ Khoảng cách giữa các phân tử rất lớn: F ≈ 0 Chú ý: Mô hình trên chỉ cho phép hình dung gần đúng sự xuất hiện lực đẩy và lực hút phân tử; không cho thấy bản chất cũng như sự phụ thuộc của độ lớn của lực này vào khoảng cách giữa các phân tử.
7. I. CẤU TẠO CHẤT 3. Các thể rắn, lỏng, khí NỘI DUNG THỂ RẮN THỂ LỎNG THỂ KHÍ Khoảng Rất nhỏ Lớn Rất lớn cách phân tử Thể rắn Tương tác Rất lớn Khí < lỏng< rắn Rất nhỏ phân tử Chuyển Dao động Dao động Hỗn loạn động phân quanh 1 vị quanh 1 vị trí tử trí cân bằng cân bằng di Thể lỏng cố định chuyển Hình dạng Xác định Phụ thuộc Không xác vào phần định bình chứa nó Thể tích Xác định Xác định Không xác Thể khí định
8. Plasma
9. II. THUYẾT ĐỘNG HỌC PHÂN TỬ CHẤT KHÍ 1. Nội dung cơ bản của thuyết động học phân tử chất khí ✓ Chất khí được cấu tạo từ các phân tử có kích thước rất nhỏ so với khoảng cách giữa chúng. ✓ Các phân tử khí chuyển động hỗn loạn không ngừng; chuyển động này càng nhanh thì nhiệt độ chất khí càng cao. 200C 400C
10. II. THUYẾT ĐỘNG HỌC PHÂN TỬ CHẤT KHÍ 1. Nội dung cơ bản của thuyết động học phân tử chất khí ✓ Chất khí được cấu tạo từ các phân tử có kích thước rất nhỏ so với khoảng cách giữa chúng. ✓ Các phân tử khí chuyển động hỗn loạn không ngừng; chuyển động này càng nhanh thì nhiệt độ chất khí càng cao. ✓ Khi chuyển động hỗn loạn các phân tử khí va chạm vào thành bình gây áp suất lên thành bình.
11. ❑ Làm bài tập trong SGK. ❑ Chuẩn bị bài “Quá trình đẳng nhiệt. Định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt”
12. ➢ 1. Khi bơm xe đạp, ấn tay vào vòi bơm ta thấy, khi cần bơm càng hạ thấp xuống thì càng khó bơm. Có mối quan hệ gì giữa thể tích và áp suất của khí khi nhiệt độ của nó không đổi?
13. B. CÁC ĐỊNH LUẬT CHẤT KHÍ NỘI DUNG I. TRẠNG THÁI VÀ QUÁ TRÌNH BIẾN ĐỔI TRẠNG THÁI II. CÁC ĐẲNG QUÁ TRÌNH III. CÁC ĐỊNH LUẬT CHẤT KHÍ IV. ĐƯỜNG ĐẲNG NHIỆT, ĐẲNG TÍCH 25
14. B. CÁC ĐỊNH LUẬT CHẤT KHÍ I. TRẠNG THÁI VÀ QUÁ TRÌNH BIẾN ĐỔI TRẠNG THÁI 15 * Quá trình biến đổi trạng thái at (quá trình): là quá trình để lượng khí chuyển từ trạng thái này sang trạng thái khác. Trạng thái 1 Trạng thái 1 Trạng thái 2 ml * Đẳng quá trình: là quá trình mà 14 14 13 13 (p1, V1, T1) (p2, V2, T2) 12 12 chỉ có 2 thông số trạng thái thay 11 11 10 10 9 9 8 8 đổi còn một thông số trạng thái giữ 7 7 6 6 Trạng thái 2 5 5 nguyên. 4 4 3 3 2 2 1 1 0 0
15. B: CÁC ĐỊNH LUẬT CHẤT KHÍ II. CÁC ĐẲNG QUÁ TRÌNH Quá trình đẳng nhiệt Quá trình đẳng tích Quá trình đẳng nhiệt là quá trình Quá trình đẳng tích là quá trình biến đổi trạng thái khí trong đó biến đổi trạng thái khí khi thể nhiệt độ được giữ không đổi. tích không đổi. V = V = V = hằng số T1 = T2 = T = hằng số 1 2 Trạng thái 1 Trạng thái 2 (p1, V1, T1) (p2, V2, T2)
16. CHỦ ĐỀ: CÁC ĐỊNH LUẬT CHẤT KHÍ Thí nghiệm → Định luật Bôilơ – Mariôt Áp kế Pittông Thước đo chiều cao cột khí Lượng khí khảo sát
17. CHỦ ĐỀ: CÁC ĐỊNH LUẬT CHẤT KHÍ Thí nghiệm → Định luật Bôilơ – Mariôt Áp kế VV (cm 3) P P PV PVP/V 3 5 (cm ) (10 Pa)(105Pa) Pittông 2020 1,00 1,00 20 200,05 10 2,00 20 0,2 Thước đo 10 2,00 20 chiều cao 4040 0,50 0,50 20 0,012520 cột khí 3030 0,67 0,6720,1 20,10,0223 Lượng khí khảo sát ➢ p1V1 = p2V2 = p3V3 ≈ p4V4 hay pV không đổi 1 ➢ p ~ → pV= hằng số V
18. CHỦ ĐỀ: CÁC ĐỊNH LUẬT CHẤT KHÍ ĐỊNH LUẬT BÔILƠ – MARIÔT Robert Boyle (1627-1691) là nhà vật lí Edme Mariotte (1620-1684) là nhà vật lí người người Anh. Ông bắt đầu nghiên cứu về Pháp. Bằng những nghiên cứu của mình ông tính chất của chất khí từ năm 1659 qua cũng đã tìm ra mối liên hệ giữa p và V khi T nhiều thí nghiệm. Ông đã tìm ra định không đổi. Và công bố ở Pháp vào năm 1676. luật và công bố nó vào năm 1662.
19. B: CÁC ĐỊNH LUẬT CHẤT KHÍ III. CÁC ĐỊNH LUẬT CHẤT KHÍ Định luật Bôilơ – Mariôt Định luật Sác-Lơ Trong quá trình đẳng nhiệt của một lượng khí nhất định, áp suất tỉ lệ nghịch với thể tích. 1 p ~ Hay p.V = hằng số V ĐL Bôi-lơ – Ma-ri-ốt viết cho 2 trạng thái là: p1V1= p2V2
20. B: CÁC ĐỊNH LUẬT CHẤT KHÍ Thí nghiệm → Định luật Sác-Lơ Kết quả thí nghiệm Lần P T(K) P/T P.T đo (105Pa) 1 1,00 301 2 1,10 331 3 1,20 350 4 1,25 365
21. B: CÁC ĐỊNH LUẬT CHẤT KHÍ III. CÁC ĐỊNH LUẬT CHẤT KHÍ Định luật Bôilơ – Mariôt Định luật Sác-Lơ Trong quá trình đẳng nhiệt của Trong quá trình đẳng tích của một lượng khí nhất định, áp một lượng khí nhất định, áp suất tỉ lệ nghịch với thể tích. suất tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối. 1 p ~ Hay p.V = hằng số P ~ T Hay p/T = hằng số V ĐL Bôi-lơ – Ma-ri-ốt viết cho 2 ĐL Sac-lơ viết cho 2 trạng thái là: trạng thái là: p p 1 = 2 T T p1V1= p2V2 1 2
22. B: CÁC ĐỊNH LUẬT CHẤT KHÍ IV. ĐƯỜNG ĐẲNG NHIỆT. ĐƯỜNG ĐẲNG TÍCH Đường đẳng nhiệt Đường đẳng tích
23. CHỦ ĐỀ: CÁC ĐỊNH LUẬT CHẤT KHÍ ĐƯỜNG ĐẲNG TÍCH p 105 (Pa) 1,25 1,20 1,10 1,0 T(K) O 301 331 350 365
24. B: CÁC ĐỊNH LUẬT CHẤT KHÍ IV. ĐƯỜNG ĐẲNG NHIỆT. ĐƯỜNG ĐẲNG TÍCH Đường đẳng nhiệt Đường đẳng tích p T2 p V1 T1) O T(K) 1 T1= T2 p1 Theo hình vẽ ta có: T1 = T2 . T1 V AD định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt : O p1V1 = p2V2 Đường đẳng nhiệt ở trên nhiệt độ cao hơn Mà p1 > p2 suy ra V1 < V2 (đpcm) đường đẳng nhiệt ở dưới.
25. ➢ 1. Khi bơm xe đạp, ấn tay vào vòi bơm ta thấy, khi cần bơm càng hạ thấp xuống thì càng khó bơm. Có mối quan hệ gì giữa thể tích và áp suất của khí khi nhiệt độ của nó không đổi? Khi nhiệt độ của khí không đổi 1 ➢ Định luật Bôilơ – Mariôt p ~ V
26. CỦNG CỐ,VẬN DỤNG Câu 1: Khi nhiệt độ không đổi : A. Áp suất của chất khí tỉ lệ thuận thể tích. B. Áp suất của chất khí giảm 5 lần thì thể tích tăng 5 lần. C. Áp suất của chất khí tăng gấp 5 lần thì thể tích tăng 5 lần. D. Áp suất của chất khí không đổi.
27. CỦNG CỐ,VẬN DỤNG Câu 3: Một chiếc lốp ôtô chứa không khí có áp suất 5 bar và nhiệt độ 250C. Khi xe chạy nhanh, lốp xe nóng lên làm cho nhiệt độ không khí trong lốp xe tăng lên tới 500C. Tính áp suất của không khí trong lốp xe lúc này. Trạng thái 1 Trạng thái 2 T1 = 273+ 25 = 298K T2 = 273 + 50 = 323K p1 = 5 bar Giải: p2 = ? Ta coi thể tích của lốp xe là không đổi Áp dụng ĐL Sác-lơ: p p p T 5.323 1 = 2 p = 1 2 = = 5,419 5,42bar 2 T 298 T1 T2 1