BÀI 45:ĐỊNH LUẬT BÔI-LƠ - MA-RI-ỐT
I. THÍ NGHIỆM
II. ĐỊNH LUẬT BÔI-LƠ-MA-RI-ỐT
III. BÀI TẬP VẬN DỤNG
Mariotte,1620- 1684,
là nhà vật lý người
Pháp.
Robert
Boyle,1627- 1691
là vật lý học
người Anh
I.THÍ NGHIỆM
a) Thí nghiệm
Bộ thí nghiệm gồm:
+ Pittông,
+ Áp kế,
+ Thước đo thể tích,
+ Giá đỡ.
b/ Thao tác thí nghiệm
- Dùng tay ấn hoặc kéo pittong xuống lần
lượt các vị trí V= 40,30.5,30,30.5,20cm
3.
-
Sự thay đổi áp suất của không khí trong
xilanh được nhận biết nhờ áp kế. Nhìn
vào áp kế đọc và ghi giá trị áp suất.
Bảng kết quả
Thể tích
V(cm
3
)
Áp suất
p(10
5
Pa)
pV
20
15
25
30
1
1,25
0,8
0,65
20
18,5
20
19,5
c/ Kết luận
Ta có thể coi gần đúng
p
1
V
1
= p
2
V
2
= p
3
V
3
II.ĐỊNH LUẬT BÔI-LƠ - MA-RI-ỐT
Ở nhiệt độ không đổi, tích của áp suất p
và thể tích V của một lượng khí xác
định là một hằng số.
pV = hằng số
hay p
1
V
1
= p
2
V
2
III. BÀI TẬP VẬN DỤNG
Bài toán
Xét 0,1 mol khí trong điều kiện chuẩn:áp
suất p
o
= 1 atm = 1,013.10
5
Pa, nhiệt độ
t
o
= 0
o
C.
a/ Tính thể tích V
o
của khí. Vẽ trên đồ thị
p_V điểm A biễu diễn trạng thái nói
trên.
b/ Nén khí và giữ nhiệt độ không đổi (nén
đẳng nhiệt). Khi thể tích của khí là
V
1
= 0,5V
o
thì áp suất p
1
của khí bằng
bao nhiêu? Vẽ trên cùng đồ thị điểm b
biễu diễn trạng thái này.
c/ Viết biểu thức của áp suất p theo thể
tích V trong quá trình nén đẳng nhiệt ở
câu b. Vẽ đường biễu diễn. Đường
biễu diễn có dạng gì?.
Bài giải
a/ V
o
= n.22,4 = 0,1.22,4 = 2,24l.
Điểm A có tọa độ:V
o
= 2,24l, p
o
= 1 atm
b/ Theo định luật Bôi-lơ - Ma-ri-ốt:
p
1
V
1
= p
2
V
2
p
1
= p
o
. V
o
/V
1
= p
o
.V
o
/0,5.V
o
= p
o
/0,5
= 1/0,5
= 2 atm
C.Theo định luật Bôi- lơ ma- ri-ốt
pV = hằng số = p
o
V
o
= 2,24l.atm từ đó suy ra
V
p
24,2
=
P(atm) ,V(l)
Đường biểu diễn quá trình nén đẳng nhiệt là một cung
hypebol AB
∗ Đường đẳng nhiệt
Đường biễu diễn sự biến thiên của áp suất theo thể tích
khi nhiệt độ không đổi gọi là đường đẳng nhiệt.
p
1
p
o
O
V
1
V
o
V(l)
1,12 2,24
A
B
P(atm)
1
2
Bài tập
1/ Hãy chọn câu đúng
Khi nén khí đẳng nhiệt thì số phân tử trong đơn vị thể tích
A.Tăng, tỉ lệ thuận với áp suất
B. Không đổi
C. Giảm, tỉ lệ nghịch với áp suất
D. Tăng, tỉ lệ với bình phương áp suất
A
2/ Trong các đại lượng sau đây, đại lượng nào không
phải là thông số trạng thái của một lượng khí?
A. Thể tích.
B. Khối lượng.
C. Nhiệt độ tuyệt đối.
D. Áp suất.
B
3/ Trong các hệ thức sau đây hệ thức nào không phù hợp
với định luật Bôi-lơ - Ma-ri-ốt?
A. P ~ 1/V.
B. V ~ 1/p.
C. V ~ p.
D. p
1
V
1
= p
2
V
2
C
4/ Hệ thức nào sau đây phù hợp với định luật Bôi-lơ - Ma-
ri-ốt?
A. p
1
V
1
= p
2
V
2
B. p
1
/V
1
= p
2
/V
2
C. p
1
/p
2
= V
1
/V
2
D. p ~ V
A
Bài 2
Ở nhiệt độ 0
o
C và p
o
= 1atm; 1 mol khí
có V
o
= 22.4l.
Vậy ở điều kiện như vậy 0,5mol khí có V
= 11,2l.
Áp suất của 5l khí ở 0
o
C:
Áp dụng định luật Bôi-lơ-ma-ri-ốt:
pV’= poV
p = po
= .5
= 2,24 atm.
'
V
V
11,2
5
Bài 3
Giải
Theo định luật Bôi-lơ-ma-ri-ốt thì khi thể tích giảm
đi = 2,5 lần thì áp suất khí tăng 2,5 lần.
Nén khí đẳng nhiệt từ thể tích 10l đến thể tích 4 l thì áp suất
của khí tăng lên bao nhiêu lần?
Củng cố bài học
- Định luật Bôi-lơ - Ma-ri-ốt:
Ở nhiệt độ không đổi, tích của áp suất p và thể
tích V của một lượng khí xác định là một
hằng số.
pV = hằng số
Bài tập về nhà
Bài tập 4,5 trong SGK trang 225
Bài tập tham khảo trong sách bài tập