Giáo án môn Vật lý 10 - Tiết 52: Phương trình trạng thái của khí lí tưởng

Ngày soạn:25/02 Ngày giảng: 1->3/3-10A,D,C,C1 TIẾT 52 : PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI CỦA KHÍ LÍ TƯỞNG I. Mục tiêu: 1. Kiến thức - Biết cách tổng hợp kết quả của định luật Bôi - lơ - Ma- ri -ốt và định luật Sác - lơ để tìm ra phương trình thể hiện sự phụ thuộc lẫn nhau của ba đại lượng: thể tích, áp suất và nhiệt độ của một lượng khí xác định. - Biết cách suy ra quy luạt của sự phụ thuộc thể tích một lượng khí có áp suất không đổi vào nhiệt độ của nó, dụa vào phương trình trạng thái. 2. Kĩ năng - Vận dụng phương trình suy ra các quá trình đó là các định luật. - Vận dụng giải các bài tập liên quan. 3. Thái độ : - Qua bài học, giúp HS tin tưởng và thấy được vai trò của môn học trong cuộc sống và KT, từ đó có thái độ học tập nghiêm túc hơn. II. Chuẩn bị. 1 Giáo viên. - Biên soạn câu hỏi trắc nhiệm theo nội dung câu 1- 6 SGK. Hình vẽ trong SGK. 2 Học sinh: - Ôn lại các định luật chất khí đã học. III. Tổ chức các hoạt động dạy học Hướng dẫn của giáo viên Hoạt động của học sinh kiến thức cơ bản Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ * Phát biểu định luật Sác - lơ và nhiệt độ tuyệt đối, viết công thức? - Yêu cầu học sinh trả lời . - Nhận xét câu trả lời. - Phát biểu định luật Sác - lơ. Nhiệt độ tuyệt đối. - Nhận xét câu trả lời của bạn - BT định luật Sác -lơ: hay: p = p0 (1 + at) T = t + 273 Hoạt động 2 : Tìm hiểu về khí thực và khí lí tưởng. - Yêu cầu học sinh đọc SGK. - Thế nào là khí lí tưởng ? - Thế nào là khí thực ? - Đọc SGK phần 1, tìm hiểu bài toán. Cá nhân suy nghĩ và trả lời câu hỏi I. Khí thực và khí lí tưởng - Khí lí tưởng là khí tuân theo đinhj luật Sác–lơ và định luật B - M - Khí thực tuân theo gần đúng hia định luật trên Hoạt động 3: Tìm hiểu phương trình trạng thái. - Yêu cầu học sinh đọc SGK. - Gợi ý: * Nếu cả ba đại lượng thay đổi thì quan hệ các đại lượng như thế nào? - Hướng dẫn học sinh xây dựng mối liên hệ thông qua trạng thái trung gian. - Chúng ta đã xuất phát từ ĐL Bôi-lơ – Ma-ri-ốt & ĐL Sác-lơ để tìm được biểu thức của phương trình trạng thái. - Nêu câu hỏi C1. * Với một lượng khí đã cho thì hằng số trong công thức trên có một giá trị duy nhất hay có thể có nhiều giá trị? - Đọc SGK phần 1, tìm hiểu bài toán. - Xây dựng phương trình thông qua trạng thái trung gian. - Cá nhân trả lời câu hỏi; thảo luận chung để tìm ra đáp án đúng. - Trả lời câu hỏi C1. - HS tìm câu trả lời. II. Phương trình trạng thái - QT đẳng nhiệt từ (1) đến (2'): p1V1 = p'2V2 - QT đẳng tích từ (2') đến (2): hay: Vẽ hình SGK Hoạt động 4: Tìm hiểu quá trình đẳng áp - Nếu trong quá trình biến đổi trạng thái của khí mà áp suất không đổi thì giữa thể tích và nhiệt độ của khí có mối quan hệ nào? - Khi áp suất không đổi thì sao? - Vậy biểu thức là biểu thức nêu lên mối quan hệ giữa thể tích & nhiệt độ của chất khí trong quá trình biến đổi trạng thái trong khi áp suất không đổi (quá trình đẳng áp) - Hãy phát biểu mqh giữa V & T trong quá trình đẳng áp. - Hãy biểu diễn mqh giữa thể tích & nhiệt độ tuyệt đối cúa khí khi áp suất không đổi trong hệ tọa độ (V, T). Nhận xét đồ thị thu được. - Các em đọc mục IV SGK để trả lời các câu hỏi sau: - Ở nhiệt độ 0K, áp suất & thể tích có giá trị như thế nào? Do vậy, có đạt đến độ 0 tuyệt đối hay không? Nghiên cứu mối quan hệ giữa thể tích và nhiệt độ của lượng khí xác định khi áp suất không đổi. Độ không thuyệt đối. - Khi p1 = p2 = p thì: - Hs trả lời: (từ pt trạng thái, nếu áp suất không đổi thì mối quan hệ giữa thể tích & nhiệt độ của khí là: ) - Từ biểu thức đã tìm được, phát biểu mqh: (thể tích V của lượng khí xác định có áp suất không đổi thì tỉ lệ với nhiệt độ tuyệt đối của chúng.) - Đồ thị là đường thẳng qua gốc tọa độ. *Tìm hiểu độ không tuyệt đối. - Nghiên cứu SGK để trả lời các câu hỏi của GV. III. Quá trình đẳng áp. 1. Quá trình đẳng áp. Quá trình biến đổi trạng thái khi áp suất không đổi gọi là quá trình đẳng áp. 2. Liên hệ giữa thể tích & nhiệt độ tuyệt đối trong quá trình đẳng áp. Từ: Khi p1 = p1 thì: Trong quá trình đẳng áp của một lượng khí nhất định, thể tích tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối. 3. Đường đẳng áp. V P1 P2 P1 < p2 O T(K) Đường biểu diễn sự biến thiên của thể tích theo nhiệt độ khi áp suất không đổi gọi là đường đẳng áp. IV. “Độ không tuyệt đối” Hoạt động 5: Củng cố bài học và định hướng nhiệm vụ học tập tiếp theo * Viết phương trình trạng thái của khí lí tưởng? * Từ phương trình trạng thái của khí lí tưởng có thể suy ra ĐL B -M và Sác -lơ được hay không? - Nêu câu hỏi và BT về nhà. - Yêu cầu: HS chuẩn bị bài sau. - Trả lời các câu hỏi của GV. - Ghi câu hỏi và bài tập về nhà, chẩn bị cho bài sau. * Bài tập về nhà: - Làm BT từ bài 4 đến bài 8 SGK - Ôn tập chương V.