SỬ DỤNG ĐỒ THỊ SO SÁNH CÁC THÔNG SỐ TRẠNG THÁI BẰNG CÁCH VẼ THÊM CÁC ĐẲNG QUÁ TRÌNH
1. PHƯƠNG PHÁP
Phương trình trạng thái của khí lí tưởng: \(\frac{pV}{T}\) = const
Sử dụng hệ số góc, xác định độ dốc
* Quá trình đẳng nhiệt :
P = \(\frac{T.c\text{onst}}{\text{V}}\)
+ Quá trình đẳng nhiệt T1:
P = \(\frac{{{T}_{1}}.c\text{onst}}{\text{V}}\) = \(\frac{{{a}_{1}}}{\text{V}}\)
+ Quá trình đẳng nhiệt T2:
P = \(\frac{{{T}_{2}}.c\text{onst}}{\text{V}}\) = \(\frac{{{a}_{2}}}{\text{V}}\)
Nếu T2 > T1 ⇒ a2 > a1 ⇒ đồ thị T2 ở trên T1 (hình vẽ).
* Quá trình đẳng tích : P =\(\frac{c\text{onst}}{\text{V}}\).T
+ Quá trình đẳng tích V1:
P =\(\frac{c\text{onst}}{{{\text{V}}_{\text{1}}}}\).T = b1.T
+ Quá trình đẳng tích V2:
P =\(\frac{c\text{onst}}{{{\text{V}}_{\text{2}}}}\).T = b2.T
Nếu V2 > V1 ⇒ b2 < b1 ⇒ đồ thị V2 ở dưới V1(hình vẽ).
* Quá trình đẳng áp: V = \(\frac{c\text{onst}}{\text{p}}\).T
+ Quá trình đẳng áp P1:
V = \(\frac{c\text{onst}}{{{\text{p}}_{\text{1}}}}\).T = c1.T
+ Quá trình đẳng áp P2:
V = \(\frac{c\text{onst}}{{{\text{p}}_{\text{2}}}}\).T = c2.T
Nếu P2 > P1 ⇒ c2 < c1 ⇒ đồ thị P2 ở dưới P1(hình vẽ).
2. BÀI TẬP VÍ DỤ
Hình bên biểu diễn 2 đường đẳng tích của một lượng khí ứng với các thể tích V1,V2.
CMR: V2 > V1
Hướng dẫn giải:
Cách 1:
Phương trình trạng thái: \(\frac{pV}{T}\) = const ⇒ P =\(\frac{c\text{onst}}{\text{V}}\).T = b.T
+ Đường đẳng tích V1: P =\(\frac{c\text{onst}}{{{\text{V}}_{\text{1}}}}\).T = b1.T (b: là hệ số góc)
+ Đường đẳng tích V2: P =\(\frac{c\text{onst}}{{{\text{V}}_{\text{2}}}}\).T = b2.T
Vì đường V1 ở trên V2 ⇒ b1 > b2 ⇒\(\frac{c\text{onst}}{{{\text{V}}_{\text{1}}}}\) > \(\frac{c\text{onst}}{{{\text{V}}_{\text{2}}}}\) ⇒ V2 > V1 (đpcm).
Cách 2:
- Vẽ đường đẳng nhiệt cắt 2 đường đẳng tích tại I và II.
Khi đó, ta có:
\(\frac{{{p}_{1}}}{{{p}_{2}}}=\frac{{{V}_{2}}}{{{V}_{1}}}\)> 1
(vì Pv > P2) ⇒ V2 > V1 (đpcm).
3. BÀI TẬP ÁP DỤNG
Bài 1: Một xy lanh chứa khí bị hở nên khí có thể ra hoặc vào xy lanh chậm. Khi áp suất p không đổi, thể tích V biến thiên theo T như đồ thị hình vẽ. Hỏi lượng khí trong xy lanh tăng hay giảm.
Đáp số: m1>m2
Bài 2: Đồ thị hình bên mô tả một chu trình của khí lí tưởng. Hãy chỉ ra trên chu trình:
- Các điểm của đồ thị ứng với áp suất lớn nhất, nhỏ nhất.
- Các đoạn của đồ thị ứng với áp suất tăng, giảm hoặc không đổi.
Đáp số:
trên cung BM2A, chiều biến đổi của quá trình là B ®M2®A:
\(\alpha \) tăng → P giảm
Bài 3:
Hai xy lanh chứa hai loại khí có khối lượng mol \({{\mu }_{1}}\), \({{\mu }_{2}}\)khác nhau nhưng cùng khối lượng m, áp suất của chúng bằng nhau. Quá trình biến đổi đẳng áp được biểu diễn bởi đồ thị như hình vẽ.
So sánh các khối lượng mol \({{\mu }_{1}}\)và\({{\mu }_{2}}\).
Đáp số:
\(\frac{{{\mu }_{1}}}{{{\mu }_{2}}}=\frac{{{V}_{2}}}{{{V}_{1}}}>1\to {{\mu }_{1}}>{{\mu }_{2}}\)
---(Hết)---
Trên đây là toàn bộ nội dung Sử dụng đồ thị so sánh các thông số trạng thái bằng cách vẽ thêm các đẳng quá trình môn Vật Lý 10 năm 2021. Để xem thêm nhiều tài liệu hữu ích khác, các em đăng nhập vào trang Chúng tôi để tải tài liệu về máy tính.
Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập.
Chúc các em học tốt!
