Nội dung bài viết

    Xem thêm

    Phương trình Claperon và cách giải các dạng bài tập (2024) chi tiết nhất

    Với tài liệu về Phương trình Claperon và cách giải các dạng bài tập (2024) chi tiết nhất bao gồm: lý thuyết và bài tập cũng như những định nghĩa, tính chất, các dạng bài sẽ giúp bạn nắm vững kiến thức và học tốt môn Vật lí hơn.

    1 1,092 25/01/2024
    Trang trước
    Chia sẻ
    Trang sau  

    Phương trình Claperon và cách giải các dạng bài tập chi tiết nhất

    I. Lý thuyết

    1. Khái niệm

    - Phương trình Cla-pe-ron là phương trình xác định mối liên hệ giữa ba thông số trạng thái (áp suất, thể tích, nhiệt độ) của chất khí.

    2. Phương trình Cla-pe-ron

    Gọi p1, V1, T1 là áp suất, thể tích và nhiệt độ của lượng khí ở trạng thái 1. Thực hiện một quá trình bất kì chuyển khí sang trạng thái 2 có áp suất p2, thể tích V2 và nhiệt độ T2.

    Mối liên hệ giữa các đại lượng đó là:

    p1.V1T1=p2.V2T2

    Việc chọn trạng thái 1, 2 là bất kì.

    Do đó, ta có phương trình Cla-pe-ron

    p.VT=hằng số

    Trong đó:

    + p là áp suất (N/m2 hoặc Pa)

    + V là thể tích (m3)

    + T là nhiệt độ tuyệt đối (K)

    Trọn bộ Công thức Vật Lí lớp 10 Chương 5: Chất khí quan trọng

    Đồ thị biểu diễn quá trình biến đổi trạng thái trong hệ tọa độ (p,V)

    Chuyển lượng khí từ trạng thái 1 (p1, V1, T1) sang trạng thái 2 (p2, V2, T2) qua trạng thái trung gian 1’ (p’, V2, T1) bằng các đẳng quá trình.

    3. Kiến thức mở rộng

    - Từ công thức trên, ta có thể tính:

    + Nhiệt độ tuyệt đối của lượng khí ở trạng thái 1 là : T1=p1.V1T2p2.V2

    + Áp suất của lượng khí ở trạng thái 1 là : p1=p2T1V2V1.T2

    + Thể tích của lượng khí ở trạng thái 1 là : V1=p2T1V2p1T2

    + Nhiệt độ tuyệt đối của lượng khí ở trạng thái 2 là : T2=p2.V2T1p1.V1

    + Áp suất của lượng khí ở trạng thái 2 là : p2=p1T2V1V2.T1

    + Thể tích của lượng khí ở trạng thái 2 là : V2=p1T2V1p2T1

    - Đổi đơn vị nhiệt độ:

    K = 0C + 273

    ⁰F = 1,8 . ⁰C + 32

    - Công thức khối lượng riêng:

    D=mV⇒m=D.V⇒V=mD

    Trong đó: D là khối lượng riêng (kg/m3)

    m là khối lượng (kg)

    V là thể tích (m3)

    - Bảng chuyển đổi đơn vị áp suất:

    Trọn bộ Công thức Vật Lí lớp 10 Chương 5: Chất khí quan trọng

    - Ở điều kiện tiêu chuẩn, trạng thái của một lượng khí:

    + Áp suất: 1 atm

    + Nhiệt độ: 00C

    + Thể tích: 22,4 lít

    Chú ý: Do sự khác biệt giữa khí thực và khí lí tưởng không lớn ở những nhiệt độ và áp suất thông thường. Nên trong đời sống và kĩ thuật, khi không yêu cầu độ chính xác cao, ta có thể áp dụng các định luật về chất khí lí tưởng để tính áp suất, thể tích và nhiệt độ của khí thực.

    II. Bài tập vận dụng

    Bài 1:Tính khối lượng riêng của không khí ở nhiệt độ 80°C và có áp suất 2,5.105Pa. Biết khối lượng riêng của không khí ở 0°C là l,29kg/m3, và áp suất l,01.105Pa.

    Lời giải

    Gọi D1, T1, p1 là khối lượng riêng, nhiệt độ, áp suất của không khí ở nhiệt độ 0°C

    D2, T2, p2 là khối lượng riêng, nhiệt độ, áp suất của không khí ở nhiệt độ 80°C

    Ta có phương trình Cla-pe-ron: p1.V1T1=p2.V2T2(1)

    Ta có công thức tính khối lượng riêng: V=mD(2)

    Từ (1) và (2), ta được:

    V2=T2p1V1T1p2⇒mD2=T2p1mD1T1p2⇒D2=D1T1p2T2p1=1,29.273.2,5.105353.1,01.105=2,46 kg/m3

    Bài 2:Một thùng có thể tích 40dm3 chứa 3,96 kg khí cacbonic, biết rằng bình sẽ bị nổ khi áp suất vượt quá 60 atm. Khối lượng riêng của chất khí ở điều kiện tiêu chuẩn là 1,98 kg/m3. Hỏi ở nhiệt độ nào thì bình bị nổ?

    Lời giải

    Trạng thái 1 là trạng thái khí ở điều kiện tiêu chuẩn: V1=mD=3,961,98m3=2m3p1=p0=1atmT1=0°C=273K

    Trạng thái 2 là trạng thái khí ở điều kiện có thể nổ: V2=0,04m3p2=60atmT2=?

    Áp dụng phương trình Cla-pe-ron:

    p1V1T1=p2V2T2⇒T2=p2V2T1p1V1=60.0,04.2731.2=327,6KMà T2=273+t2=327,6K⇒t2=54,6°C

    Tham khảo các loạt bài Vật lí khác:

    Bài viết cùng lớp mới nhất

    Xem thêm
    1 1,092 25/01/2024
    Trang trước
    Chia sẻ
    Trang sau  

    Xem thêm các chương trình khác: