Tiết 65 - Bài 47: Phương trình trạng thái của khí lí tưởng, định luật gay luy - xác

Tiết 65: Bài 47 - PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI CỦA KHÍ LÍ TƯỞNG. ĐỊNH LUẬT GAY LUY-XÁC I. Mục tiêu 1. Về kiến thức - Viết được phương trình trạng thái của khí lý tưởng. - Nêu được quá trình đẳng tích là gì và phát biểu được định luật Gay Luy-xác. - Vẽ được đường đẳng áp trong hệ toạ độ ( V, T) 2. Về kĩ năng - Vận dụng phương trình trạng thái khí lí tưởng suy ra các qúa trình đó là các định luật. - Vận dụng kiến thức để giải các bài tập liên quan. II. Chuẩn bị 1. Giáo viên - Bài giảng điện tử có hình ảnh minh hoạ. 2. Học sinh - Xem trước bài học các nội dung trong phiếu học tập. - Ôn lại kiến thức về hai định luật Bôi-lơ-Ma-ri-ôt và định luật Sac-lơ. 3. Về thái độ Học sinh chú ý lắng nghe, phát biểu xây dựng bài III. Tiến trình dạy học Hoạt động 1: Ổn định lớp, kiểm tra bài cũ Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên - Lớp trưởng báo cáo sĩ số. Trả lời câu hỏi kiểm tra bài cũ. Nhận xét câu trả lời của bạn, bổ sung. Ổn định lớp, yêu cầu lớp trưởng báo cáo sĩ số. Trình chiếu câu hỏi kiểm tra bài cũ. Nhận xét câu trả lời của Hs. Trình chiếu đáp án. Hoạt động 2: Thiết lập phương trình trạng thái Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên Hs lắng nghe và ghi nhận vấn đề của bài học. Hs đọc phần 1. Hs lắng nghe và quan sát. Hs quan sát, ghi bài. Dự kiến Hs trả lời các nội dung: - Áp dụng định luật Bôi-Lơ-Ma-ri-ôt cho quá trình đẳng nhiệt (1) → (2’) ta có: p1.V1 = p’2.V2. - Áp dụng đinh luật Sac-lơ cho quá trình đảng tích từ (2’)→ (2) ta được: Rút p’2 thay vào trên ta được: Từ kết quả trên ta suy ra : Hs lắng nghe, ghi bài. Ở trạng thái cân bằng, một lượng khí xác định thì có áp suất p, nhiệt độ T và thể tích V có giá trị xác định. Khi chất khí biến đổi chuyển từ trạng thái cân bằng này sang trạng thái cân bằng khác thì cả ba đại lượng có thể biến đổi. Ta đã đi nghiên cứu nhiệt độ và thể tích không đổi và xét sự phụ thuộc lẫn nhau của hai đại lượng còn lại. Bây giờ ta sẽ tổng hợp lại để tìm ra sự phụ thuộc của ba đại lượng ấy. - Gv hướng dẫn Hs đọc phần 1 SGK. Kí hiệu p1, V1, T1 là áp suất, thể tích và nhiệt độ của lượng khí mà ta xét ở trạng thái 1. Thực hiện quá trình bất kì chuyển sang trạng thái 2 có áp suất p2, thể tích V2 và nhiệt độ T2. Tìm mối liên hệ giữa các giá trị đó? - Gv trình chiếu nội dung vừa nêu. Gợi ý: - Muốn tìm mối liên hệ đó, ta sẽ vận dụng 2 định luật đã học vào bài coi như đó là hai quá trình trung gian. - Áp dụng định luật Bôi-lơ - Ma-ri-ôt biến đổi đẳng nhiệt từ (1) → (2’), ta có công thức nào? Gv trình chiếu Slide nội dung trên. - Áp dụng định luật Sac-lơ cho quá trình đẳng tích biến đổi từ (2’) → (2), ta có công thức nào? Gv trình chiếu Slide nội dung trên Tổng hợp hai quá trình trên ta rút ra nhận xét gì? Gv trình chiếu Slide nội dung công thức rút ra được. Chọn trạng thái (1) và (2) bất kì thì ta có biểu thức trên. Phương trình ta vừa xây dựng chính là phương trình trạng thái của khí lí tưởng. Hằng số bên phải phụ thuộc vào lượng khí mà ta xét. Gv trình chiếu nội dung vừa nêu. Hoạt động 3: Định luật Gay luy-xac Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên Đọc phần 2 SGK. Lắng nghe, ghi nhớ. Hs lắng nghe, ghi bài. Hs cần trả lời được: Từ phương trình trạng thái trên, khi p không đổi thì ta có: = hằng số. Phát biểu: Thể tích V của một lượng khí có áp suất không đổi thì tỉ lệ với nhiệt độ tuyệt đối của khí. Hs lắng nghe và ghi bài. Hướng dẫn Hs đọc phần 2 SGK. Trong các bài học trước chúng ta đã đi nghiên cứu với một khối khí xác định, xét sự phụ thuộc p vào V khi nhiệt độ không đổi, sự phụ thuộc p vào T khi thể tích không đổi. Khi khối khí chuyển từ trạng thái này sang trạng thái khác mà áp suất không đổi gọi là quá trình đẳng áp. Gv trình chiếu nội dung vừa nêu. - Bây giờ hãy sử dụng phương trình trạng thái ta đã thiết lập ở trên hãy cho biết nếu p không đổi thì V phụ thuộc vào T như thế nào? - Biểu thức sự phụ thuộc ấy chính là nội dung của định luật Gay luy-xac. Định luật này được nhà bác học Gay luy-xac tìm ra bằng thực nghiệm năm 1802. - Một em hãy phát biểu định luật bằng lời? Gv nhận xét và phát biểu lại. Trong 2 bài học trước chúng ta đã làm quen với đồ thị quá trình đẳng nhiệt và đẳng tích. Bây giờ chúng ta làm quen với đồ thị quá trình đẳng áp. Gv trình chiếu đồ thị đường đẳng áp và giải thích cho học sinh về p1 và p2 đại lượng nào lớn hơn. Hoạt động 4: Bài tập vận dụng Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên Đọc nội dung bài tập và tóm tắt. Cùng Gv tóm tắt lại. Áp dụng phương trình trạng thái ta có: Thay số ta đuợc: V2 ≈ 309 (l). Yêu cầu một Hs đọc to nội dung bài tập và tóm tắt đề bài. Cùng Hs tóm tắt lại. Gv trình chiếu nội dung tóm tắt. Gv gợi ý: Áp dụng phương trình trạng thái khí lí tưởng cho khối khí trong quả bóng ở trạng thái mặt đất và khi bay lên. Gv nhận xét và trình chiếu nội dung bài giải. Hoạt động 5: Củng cố, vận dụng Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên Hs lắng nghe và ghi nhận nội dung bài học. Hs quan sát và trả lời câu hỏi, giải thích. Nhận xét câu trả lời của bạn và bổ sung. Hs lắng nghe và quan sát. Gv củng cố lại nội dung bài học, Hs cần nắm được phương trình trạng thái của khí lí tưởng, nội dung định luật Gay Luy-xac. Gv trình chiếu tóm tắt nội dung bài học. Gv trình chiếu câu hỏi trắc nghiệm cũng cố bài học. Nhận xét câu trả lời của Hs, trình chiếu đáp án. Hoạt động 6: Dặn dò về nhà Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên Hs ghi nhận nhiệm vụ về nhà. Nhớ nhiệm vụ chuẩn bị cho bài học sau. Về nhà làm các bài tập trong SGK và sách bài tập. Yêu cầu đọc trước bài học hôm sau. Ôn lại kiến thức về phương trình trạng thái. IV. Tổng kết, rút kinh nghiệm ....A).