Nhiệt đẳng tích là gì

Các em đã học về quá trình đẳng nhiệt ở bài học trước, bài này các em sẽ được tìm hiểu về quá trình đẳng tích cùng định luật Charles [Sác-lơ].

Nội dung bài viết giúp các em biết Quá trình đẳng tích là gì? Định luật Sác-lơ có công thức như thế nào? Đường đẳng tích có dạng ra sao?

I. Quá trình đẳng tích

- Quá trình đẳng tích là quá trình biến đổi trạng thái khi thể tích không đổi.

II. Định luật Sác-lơ

1. Thí nghiệm

- Từ thí nghiệm, đo nhiệt độ của một lượng khí nhất định ở các áp suất khác nhau khi thể tích không đổi, ta được kết quả:

2. Định luật Sác-lơ

Vì P/T = hằng số, nên p∼T.

- Phát biểu định luật Sác-lơ: Trong quá trình đẳng tích của một lượng khí nhất định, áp suất tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối.

>Lưu ý: T = t +273;

Trong đó T là nhiệt độ tuyệt đối Kelvin [K]; t: nhiệt độ theo thang Celsius [0C].

- Gọi p1, T1 là áp suất và nhiệt độ tuyệt đối của một lượng khí ở trạng thái 1; p2, T2 là áp suất và nhiệt độ tuyệt đối của một lượng khí ở trạng thái 2.

Ta có:  

* Ví dụ: Tính áp suất của một lượng khí ở 300C, biết áp suất ở 00C là 1,20.105Pa và thể tích khí không đổi.

> Lời giải:

- Ở trạng thái 1: p1 = 1,20.105Pa; T1 = 0 + 273 = 273K

- Ở trạng thái 2: T2 = 30 + 273 = 303K; p2 = ?

- Vì thể tích khí không đổi nên:

III. Đường đẳng tích

- Đường đẳng tích là đường biểu diễn sự biến thiên của áp suất theo nhiệt độ khi thể tích không đổi.- Trong hệ tọa độ [p,T] đường đẳng tích là đường thẳng mà nếu kéo dài sẽ đi qua gốc tọa độ.

- Ứng với các thể tích khác nhau của cùng một lượng khí ta có những đường đẳng tích khác nhau. Đường ở trên ứng với thể tích nhỏ hơn.

Trên đây KhoiA.Vn đã giới thiệu với các em về Quá trình đẳng tích là gì? Định luật Charles [Sác-lơ]. Hy vọng bài viết giúp các em hiểu rõ hơn. Nếu có câu hỏi hay góp ý các em hãy để lại bình luận dưới bài viết, chúc các em thành công.

Trang 1 của 2 trang 1 2 Tiếp >

1. Định luật Sác-lơ: Đối với lượng khí lí tưởng xác định của một hệ khép kín, trong quá trình biến đổi trạng thái với thông số thể tích không đổi áp suất của khí lí tưởng gây ra áp lực tỉ lệ thuận với nhiệt độ.

   1/ Thí nghiệm vật lí Định luật Sác-lơ:

   
   

   Kết luận: đối với một lượng khí xác định áp suất thay đổi tỉ lệ thuận với nhiệt độ.
   Bằng các dụng cụ đo áp suất và nhiệt độ chính xác cùng với cách bố trí thí nghiệm sao cho thể tích của lượng khí dùng trong thí nghiệm không đổi, nhà vật lí học Jacques Alexandre César Charles [1746-1823] người pháp đã tìm ra được sự liên hệ giữa sự biến đổi nhiệt độ và áp suất trong quá trình biến đổi trạng thái của một lượng khí xác định có thể tích không đổi, định luật đó sau này được gọi là Định luật Charles phiên âm tiếng việt là Định luật Sác-lơ
   

   Chân dung nhà vật lí học Charles​

   Nội dung của Định luật Sác-lơ:
   Với một lượng khí lí tưởng xác định có thể tích không đổi thì áp suất phụ thuộc vào nhiệt độ t của khí theo biểu thức sau
   

   \[p=p_{o}[1+\gamma t]=p_{o}[1+\dfrac{t}{273}]\]​

   Trong đó
   

   • po: áp suất ban đầu
     
   • γ: hệ số tăng áp đẳng tích
     
   • t: nhiệt độ của khối khí tính theo độ C.

   2/ Nhiệt độ tuyệt đối:
   Ở điều kiện áp suất thấp nhất p=0 => t=-273oC => tồn tại một thang nhiệt độ mang giá trị âm khi áp suất nhỏ. Để thuận lợi cho tính toán nhà vật lí học người Anh, William Thomson - huân tước Kelvin [1824 – 1907] đã xây dựng một thang đo nhiệt độ mới sau này được đặt tên là thang nhiệt giai Kelvin có hệ thức chuyển đổi giữa độ C [độ Celsius] và độ Kelvin là
   

   độ K=độ C + 273 hay T=t + 273​

   Lưu ý: độ Kelvin không có kí hiệu o ở trên ví dụ 30oC=30+273=303K
   

   Nhiệt độ đo trong thang nhiệt giai Kelvin được gọi là nhiệt độ tuyệt đối

   Thay T=t + 273 vào biểu thức của Định luật Sác-lơ ta rút ra được
   

   Các công thức của định luật Sác-lơ:
   

   \[p\sim T\]
   \[\dfrac{p_{1}}{T_{1}}=\dfrac{p_{2}}{T_{2}}=...=\dfrac{p_{n}}{T_{n}}\]
   \[\dfrac{P}{T}\]=hằng số​

   Trong đó:
   

   • p1; p2 lần lượt là áp suất ở trạng thái 1 và trạng thái 2 của chất khí
     
   • T1; T2 là nhiệt độ tuyệt đối của khối khí ở trạng thái 1 và trạng thái 2

   Định luật Sác-lơ là định luật xây dựng từ thực nghiệm chỉ nghiệm đúng với khí lí tưởng, trong chương trình vật lí phổ thông đối với các bài toán vật lí không cần đến độ chính xác cao ta tạm coi Định luật Sác-lơ cũng đúng với khí thực.

   3/ Đường đẳng tích:

   Đường đẳng tích là đường biểu diễn sự biến đổi của áp suất theo nhiệt độ trong quá trình thể tích không đổi. Trong hệ tọa độ [p,T] đường đẳng tích là đường thẳng kéo dài đi qua gốc tọa độ.

   
   

   Đường đẳng tích trong các hệ tọa độ khác nhau​

   
   nguồn vật lí trực tuyến

2. Thầy cho em hỏi: hiện tượng nào liên quan đến định luật Sac lơ
   - quả bóng bàn bị bẹp nhúng vào nước nóng lại phồng lên như cũ
   - quả bóng vỡ khi dùng tay bóp mạnh
   - 1 lọ nước hoa mùi hương bay toả khắp phòng
   - bánh xe đạp để ngoài nắng có thể bị nổ

Trang 1 của 2 trang 1 2 Tiếp >