Trả lời câu hỏi C1 trang 163 – Bài 31 - SGK môn Vật lý lớp 10
Để lập phương trình trạng thái của khí lí tưởng ta chuyển lượng khí từ trạng thái 1 (\(p_{1}\),\(V_{1}\), \(T_{1}\)) sang trạng thái 2 (\(p_{2},V_{2},T_{2}\)) qua trạng thái trung gian 1'(\(p',V_{2},T_{1}\))( Hình 31.2) bằng các đẳng quá trình đã học trong các bài trước.
Lượng khí được chuyển từ trạng thái 1 sang trạng thái 1' bằng quá trình nào? Hãy viết biểu thức liên hệ giữa \(p_{1},V_{1}\) và \(p',V_{2}\).
Lượng khí được chuyển từ trạng thái 1' sang trạng thái 2 bằng quá trình nào? Hãy viết biểu thức liên hệ giữa \(p',T_{1}\) và \(p_{2},T_{2}\).
- Khí chuyển từ trạng thái (1) sang trạng thái (1') theo quá trình đẳng nhiệt nên ta có:
\(p_{1}V_{1}=p'V_{2}\) (1)
- Khí chuyển từ trạng thái (1') sang trạng thái (2) theo quá trình đẳng tích nên ta có:
\(\dfrac{p'}{{{T}_{1}}}=\dfrac{{{p}_{2}}}{{{T}_{2}}} \)(2)
Nhân từng vế (1) và (2) ta được:
\(\dfrac{{{p}_{1}}{{V}_{1}}}{{{T}_{1}}}=\dfrac{{{p}_{2}}{{V}_{2}}}{{{T}_{2}}} \)
Đây là phương trình trạng thái của khí lí tưởng.
Ghi nhớ :
- Phương trình trạng thái của khí lí tưởng:
\( \dfrac{pV}{T}=\text{ hằng số }\Rightarrow \dfrac{{{p}_{1}}{{V}_{1}}}{{{T}_{1}}}=\dfrac{{{p}_{2}}{{V}_{2}}}{{{T}_{2}}} \)
- Trong quá trình đẳng áp của một lượng khí nhất định, thể tích tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối.
\( {{p}_{1}}={{p}_{2}}\Rightarrow \dfrac{{{V}_{1}}}{{{T}_{1}}}=\dfrac{{{V}_{2}}}{{{T}_{2}}} \)