Bài giảng môn học Vật lý lớp 10 - Bài 31: Phương trình trạng thái của khí lí tưởng (tiếp)

Giáo viên: Đồng Công Văn Ngày soạn: Bài 31: PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI CỦA KHÍ LÍ TƯỞNG I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức - Nêu được định nghĩa quá trình đẳng áp, viết được biểu thức liên hệ giữa thể tích và nhiệt độ tuyệt đối trong quá trình đẳng áp và nhận được dạng đường đẳng áp (p, T) và (p, t). - Hiểu ý nghĩa vật lí của “độ không tuyệt đối”. 2. Kỹ năng - Từ các phương trình của định luật Bôi lơ-Mariốt và định luật Saclơ xây dựng được phương trình Clapêrôn và từ biểu thức của phương trình này viết được biểu thức đặc trưng cho các đẳng quá trình. - Vận dụng được phương trình Clapêrôn để giải được các bài tập ra trong bài và bài tập tương tự. II. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên - Tranh, sơ đồ mô tả sự biến đổi trạng thái. 2. Học sinh - Ôn lại các bài 29 và 30. III. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC Tiết 1 Hoạt động 1 ( phút) : Tìm hiểu khí thực và khí lí tưởng Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản - Nêu câu hỏi và nhận xét học sinh trả lời. - Nêu và phân tích giới hạn áp dụng các định luật chất khí. - Đọc sgk và trả lời : Khí tồn tại trong thực tế có tuân theo các định luật Bôilơ – Mariôt và định luật Sáclơ hay không. - Trả lời câu hỏi : Tại sao vẫn có thể áp dụng các định luật chất khí cho khí thực. I. Khí thực và khí lí tưởng Các chất khí thực chỉ tuân theo gần đúng các định luật Bôilơ – Mariôt và định luật Sáclơ. Giá trị của tích pV và thương thay đổi theo bản chất, nhiệt độ và áp suất của chất khí. Chỉ có khí lí tưởng là tuân theo đúng các định luật về chất khí đã học. Sự khác biệt giữa khí thực và khí lí tưởng không lớn ở nhiệt độ và áp suất thông thường Hoạt động 2 ( phút) : Xây dựng phương trình trạng thái của khí lí tưởng Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản Nêu và phân tích các quá trình biến đổi trạng thái bất kì của một lượng khí. Vẽ hình 31.3. Hướng dẫn để học sinh xây dựng phương trình trạng thái. Cho học sinh biết hằng số trong phương trình trạng thái phụ thuộc vào khối lượng khí. Xét quan hệ giữa các thông số của hai trạng thái đầu và cuối. Xây dựng biểu thức quan hệ giữa các thông số trạng thái trong các đẵng quá trình và rút ra phương trình trạng thái. Ghi nhận mối liên hệ giữa hằng số trong phương trình trạng thái với khối lượng khí. II. Phương trình trạng thái của khí lí tưởng Xét một lượng khí chuyển từ trạng thái 1 (p1, V1, T1) sang trạng thái 2 (p2, V2, T2) qua trạng thái trung gian 1’ (p’, V2, T1) . Hãy xây dựng pttt khí lí tưởng? Ta có : hay = hằng số Độ lớn của hằng số này phụ thuộc vào khối lượng khí. Hoạt động 3 ( phút): Củng cố, vận dụng, giao nhiệm vụ về nhà Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh - Một em tóm tắt nội dung chính của tiết học. - Các em làm bài 7 SGK. - Về nhà chuẩn bị trước tiết sau. - Tóm tắt nội dung chính tiết học. - Làm bài 7 SGK. - Nhận nhiệm vụ. Tiết 2 Hoạt động 1 ( phút) : Kiểm tra bài cũ : Cho biết khí thực và khí lí tưởng khác nhau ở những điểm nào ? Viết phương trình trạng thái của khí lí tưởng. Hoạt động 2 ( phút) : Tìm hiểu quá trình đẵng áp. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản - Một em hãy nêu khái niệm quá trình đẵng nhiệt? - Hướng dẫn để học sinh xây dựng phương trình đẵng áp. - Các em hãy rút ra kết luận. - Một em hãy nêu khái niệm đường đẵng áp? - Các em vẽ đường đẵng áp. - Có nhận xét về dạng đường đẵng áp? - Hãy nhận xét về các đường đẵng áp ứng với các áp suất khác nhau. - Tương tự quá trình đẵng nhiệt, đẵng tích cho biết thế nào là quá trình đẵng áp. - Xây dựng phương trình đẵng áp. - Rút ra kết luận. - Nêu khái niệm đường đẵng áp. - Vẽ đường đẵng áp. - Nêu dạng đường đẵng áp. - Nhận xét về các đường đẵng áp ứng với các áp suất khác nhau. III. Quá trình đẵng áp 1. Quá trình đẵng áp Quá trình đẵng áp là quá trình biến đổi trạng thái khi áp suất không đổi. 2. Liên hệ giữa thể tích và nhiệt độ tuyệt đối trong quá trình đẵng áp Từ phương trình , ta thấy khi p1 = p2 thì => = hằng số. Trong quá trình đẵng áp của một lượng khí nhất định, thể tích tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối. 3. Đường đẵng áp Đường biểu diễn sự biến thiên của thể tích theo nhiệt độ khi áp suất không đổi gọi là đường đẵng áp. Dạng đường đẵng áp : Trong hệ toạ độ OVT đường đẵng tích là đường thẳng kéo dài đi qua góc toạ độ. Ứng với các thể tích khác nhau của cùng một lượng khí ta có những đường đẵng áp khác nhau. Đường ở trên có áp suất nhỏ hơn. Hoạt động 3 ( phút) : Tìm hiểu độ không tuyệt đối Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản - Có nhận xét về áp suất và thể tích khi T = 0 và T < 0. - Giới thiệu về độ không tuyệt đối và nhiệt độ tuyệt đối. - Nhận xét về áp suất và thể tích khi T = 0 và T < 0. - Ghi nhận độ không tuyệt đối và nhiệt độ tuyệt đối. IV. Độ không tuyệt đối Từ các đường đẵng tích và đẵng áp trong các hệ trục toạ độ OpT và OVT ta thấy khi T = 0oK thì p = 0 và V = 0. Hơn nữa ở nhiệt độ dưới 0oK thì áp suất và thể tích sẽ só giá trị âm. Đó là điều không thể thực hiện được. Do đó, Ken-vin đã đưa ra một nhiệt giai bắt đầu bằng nhiệt độ 0oK và 0oK gọi là độ không tuyệt đối. Nhiệt độ thấp nhất mà cong người thực hiện được trong phòng thí nghiệm hiện nay là 10-9 oK. Hoạt động 4 ( phút) : Củng cố, giao nhiệm vụ về nhà Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh - Một em tóm tắt nội dung chính của tiết và cả bài. - Các em làm bài 4,5,6 SGK. - Về nhà hoàn thành các bài tập còn lại. - Các em về nhà chuẩn bị trước cho tiết sau. - Tóm tắt nội dung chính của bài. - Làm bài 4,5,6 SGK. - Nhận nhiệm vụ. IV. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY