Video giảng Vật lí 12 cánh diều Bài 2: Phương trình trạng thái khí lí tưởng

Tóm lược nội dung

BÀI 2: PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI KHÍ LÍ TƯỞNG

Vui mừng chào đón các em cùng đồng hành với cô trong bài học ngày hôm nay!

Thông qua video này, các em sẽ nắm được các kiến thức và kĩ năng như sau:

• Thực hiện thí nghiệm khảo sát được định luật Boyle: Khi giữ không đổi nhiệt độ của một khối lượng khí xác định thì áp suất gây ra bởi khí tỉ lệ nghịch với thể tích của nó.
• Thực hiện thí nghiệm minh hoạ được định luật Charles: Khi giữ không đổi áp suất của một khối lượng khí xác định thì thể tích của khí tỉ lệ với nhiệt độ tuyệt đối của nó.
• Sử dụng định luật Boyle và định luật Charles rút ra được phương trình trạng thái của khí lí tưởng.
• Vận dụng được phương trình trạng thái của khí lí tưởng.

A. KHỞI ĐỘNG

Các em hãy nhìn vào hình ảnh dưới đây và cùng cô trả lời câu hỏi:

Bình chứa oxygen (Hình 2.1) là một thiết bị thường dùng trong điều trị người bệnh có vấn đề về hô hấp. Tuy nhiên, khi sử dụng bình cần đặc biệt chú ý nơi bảo quản nhằm đảm bảo an toàn do nguy cơ cháy nổ cao.

Khí oxygen trong bình ở áp suất cao nên không phải là khí lí tưởng. Tuy nhiên, người ta vẫn sử dụng mô hình khí lí tưởng để tìm hiểu mối liên hệ giữa các thông số của một lượng khí như áp suất, nhiệt độ và thể tích, từ đó suy ra nguyên tắc bảo quản và sử dụng an toàn các bình chứa khí.

Vậy mối liên hệ đó như thế nào?

Áp suất, nhiệt độ và thể tích của một khối khí có mối liên hệ như thế nào? Chúng ta cùng tìm hiểu trong bài học ngày hôm nay – Bài 2: Phương trình trạng thái khí lí tưởng. 

B. HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC

Nội dung 1.  Liên hệ giữa áp suất và thể tích của một lượng khí

Lập phương án thí nghiệm tìm mối liên hệ giữa thể tích khí và áp suất của nó khi giữ nhiệt độ không đổi với các dụng cụ thực hành ở trường.

Video trình bày nội dung:

- Các thông số của lượng khí mà chúng ta có thể đo được là áp suất, nhiệt độ và thể tích. Chúng được gọi là các thông số trạng thái của chất khí.

- Áp suất tỉ lệ nghịch với thể tích của lượng khí khi nhiệt độ không đổi.

Nội dung 2. Định luật Boyle

GV tổ chức cho HS trả lời  Câu hỏi 4 (SGK – tr38) rút ra định luật Boyle

Đồ thị p theo 1V có dạng đường thẳng mà nếu kéo dài sẽ đi qua gốc tọa độ cho thấy giữa hai đại lượng p và V có mối quan hệ gì?

Video trình bày nội dung:

- Với một khối lượng khí xác định, khi giữ nhiệt độ của khí không đổi thì áp suất gây ra bởi khí tỉ lệ nghịch với thể tích của nó.

- Quá trình biến đổi trạng thái trong đó nhiệt độ được giữ không đổi được gọi là quá trình đẳng nhiệt.

- Công thức định luật Boyle: pV = hằng số

Nội dung 3. Tìm hiểu định luật Charles

Sử dụng các kí hiệu T₁, V₁, T₂ và V₂ để viết công thức định luật Charles cho quá trình đẳng áp của một lượng khí xác định.

Video trình bày nội dung:

- Quá trình thay đổi trạng thái của một lượng khí xác định mà áp suất khí không đổi được gọi là quá trình đẳng áp.

- Mối liên hệ giữa thể tích V và nhiệt độ T trong quá trình đẳng áp được biểu diễn bằng công thức: V/T=hằng số

- Định luật Charles được phát biểu như sau: Với một khối lượng khí xác định, khi giữ ở áp suất không đổi thì thể tích của khí tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối của nó.

Nội dung 4. Thí nghiệm minh họa định luật Charles

Xây dựng phương án thí nghiệm minh họa mối liên hệ giữa nhiệt độ và thể tích của một lượng khí xác định khi giữ áp suất của khí không đổi bằng các dụng ở trường của bạn.

Video trình bày nội dung:

- Minh họa định luật Charles bằng cách đo thể tích của một lượng khí khi giữ áp suất không đổi.

Nội dung 5. Xây dựng phương trình trạng thái khí lí tưởng

Xét một khối khí lí tưởng xác định biến đổi từ trạng thái 1 (p₁, V₁, T₁) sang trạng thái 2 (p₂, V₂, T₂). Tìm mối liên hệ giữa các thông số của hai trạng thái 1 và 2

Video trình bày nội dung:

- Phương trình trạng thái của một lượng khí lí tưởng:pV = nRT

Với n là số mol khí đang xét và R là một hằng số có giá trị thực nghiệm là R = 8,31 J/(mol.K), R là hằng số khí lí tưởng.

...........

Nội dung video Bài 2: Phương trình trạng thái khí lí tưởng còn nhiều phần rất hấp dẫn và thú vị. Hãy cùng đăng kí để tham gia học bài và củng cố kiến thức thông qua hoạt động luyện tập và vận dụng trong video.