Vật lý 10 Bài 30: Quá trình đẳng tích và định luật Sác-lơ

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

2.2.1. Thí nghiệm.

• Thí nghiệm  theo dõi sự thay đổi áp suất của một lượng khí theo nhiệt độ trong quá trình đẳng tích.

• Đo nhiệt độ của một lượng khí nhất định ở các áp suất khác nhau khi thể tích không đổi ta được kết quả :

2.2.2. Định luật Sác-Lơ

a. Phát biểu

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

b. Hệ thức

\(\frac{p}{T}\) = hằng số

Gọi \({p_1},{T_1}\) là áp suất và nhiệt độ tuyệt đối ở trạng thái 1, gọi \({p_2},{T_2}\) là áp suất và nhiệt độ tuyệt đối ở trạng thái 2

\(\frac{{{p_1}}}{{{T_1}}} = \frac{{{p_2}}}{{{T_2}}}\)

• Đường biểu diễn sự biến thiên của áp suất của một lượng khí theo nhiệt độ khi thể tích không đổi gọi là đường đẳng tích.

• Dạng đường đẳng tích :

• Trong hệ toạ độ OpT đường đẳng tích là đường thẳng kéo dài đi qua góc toạ độ.

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

Bài 1:

Một bình chứa một lượng khí ở nhiệt độ 30⁰C và áp suất 2 bar. (1bar = 10⁵ Pa). Hỏi phải tăng nhiệt độ lên tới bao nhiêu độ để áp suất tăng gấp đôi ?

Hướng dẫn giải

• Trạng thái 1: \({T_1} = 273 + 30 = 303K;{p_1} = 2bar\)

• Trạng thái 2: \({T_2} = ?;{p_2} = 2{p_1}\)

• Áp dụng định luật Sác-lơ cho quá trình biến đổi đẳng tích, ta có:

  =  ⇒ T₂ =  =  = 2T₁ = 606 K

Bài 2:

Một chiếc lốp ô tô 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 tăng lên tới 50⁰C. Tính áp suất của không khí trong lốp xe lúc này.

Hướng dẫn giải

• Trạng thái 1: \(T_1 = 273 + 25 = 298 K\) ;   \(p_1 = 5 bar\)

• Trạng thái 2: \(T_2 = 273 + 50 = 323 K\);    \(p_2 = ?\)

• Thể tích của lốp xe không đổi:

 = \(\frac{p_{2}}{T_{2}}\Rightarrow p_2 =\)   = 

⇒ \({p_2} = 5,42{\rm{ }}bar\)

Qua bài giảng Quá trình đẳng tích và Định luật Sác-lơ này, các em cần hoàn thành 1 số mục tiêu mà bài đưa ra như :

• Nêu được định nghĩa quá trình đẳng tích.

• Phát biểu và nêu được biểu thức về mối quan hệ giữa p và T trong quá trình đẳng tích.

• Nhận biết được dạng đường đẳng tích trong hệ tọa độ (p, T).

• Phát biểu được định luật Sác-lơ.

Các em có thể hệ thống lại nội dung kiến thức đã học được thông qua bài kiểm tra Trắc nghiệm Vật lý 10 Bài 30 cực hay có đáp án và lời giải chi tiết. 

• Câu 1:

  Quá trình nào sau đây có liên quan tới định luật Sác-lơ ?

  • A. Quả bóng bàn bị bẹp nhúng vào nước nóng, phồng lên như cũ.
  • B. Thổi không khí vào một quả bóng bay
  • C. . Đun nóng khí trong một xilanh kín
  • D. Đun nóng khí trong một xilanh hở.

• Câu 2:

  Trong hệ toạ độ (p,T), đường biểu diễn nào sau đây  là đường đẳng tích ?

  • A. Đường hypebol.
  • B. Đường thẳng kéo dài qua gốc toạ độ.
  • C. Đường thẳng không đi qua gốc toạ độ.
  • D. Đường thẳng cắt trục p tại điểm p=p₀.

• Câu 3:

  Một chiếc lốp ô tô 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 tăng lên tới 50⁰C. Tính áp suất của không khí trong lốp xe lúc này.

  • A. \(4,62{\rm{ }}bar\)
  • B. \(5,42{\rm{ }}bar\)
  • C. \(3.72{\rm{ }}bar\)
  • D. \(7,62{\rm{ }}bar\)

• Câu 4:

  Một bình chứa một lượng khí ở nhiệt độ 30⁰C và áp suất 2 bar. (1bar = 10⁵ Pa). Hỏi phải tăng nhiệt độ lên tới bao nhiêu độ để áp suất tăng gấp đôi ?

  • A. \({T_2} = {\rm{ }}345{\rm{ }}K\)
  • B. \({T_2} = {\rm{ }}644{\rm{ }}K\)
  • C. \({T_2} = {\rm{ }}606{\rm{ }}K\)
  • D. \({T_2} = {\rm{ }}546{\rm{ }}K\)

Câu 5- Câu 13: Xem thêm phần trắc nghiệm để làm thử Online 

Các em có thể xem thêm phần hướng dẫn Giải bài tập Vật lý 10 Bài 30 để giúp các em nắm vững bài học và các phương pháp giải bài tập.

Bài tập 3 trang 230 SGK Vật lý 10 nâng cao

Bài tập 4 trang 230 SGK Vật lý 10 nâng cao

Bài tập 30.1 trang 70 SBT Vật lý 10

Bài tập 30.2 trang 70 SBT Vật lý 10

Bài tập 30.3 trang 70 SBT Vật lý 10

Bài tập 30.4 trang 70 SBT Vật lý 10

Bài tập 30.5 trang 71 SBT Vật lý 10

Bài tập 30.6 trang 71 SBT Vật lý 10

Bài tập 30.7 trang 71 SBT Vật lý 10

Bài tập 30.8 trang 71 SBT Vật lý 10

Bài tập 30.9 trang 71 SBT Vật lý 10

Bài tập 30.10 trang 71 SBT Vật lý 10

Trong quá trình học tập nếu có thắc mắc hay cần trợ giúp gì thì các em hãy comment ở mục Hỏi đáp, Cộng đồng Vật lý HOC247 sẽ hỗ trợ cho các em một cách nhanh chóng!

Chúc các em học tập tốt và luôn đạt thành tích cao trong học tập!