Sử dụng đồ thị so sánh các thông số trạng thái bằng cách vẽ thêm các đẳng quá trình môn Vật Lý 10

SỬ DỤNG ĐỒ THỊ SO SÁNH CÁC THÔNG SỐ TRẠNG THÁI BẰNG CÁCH VẼ THÊM CÁC ĐẲNG QUÁ TRÌNH

 

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).

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).

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 hoc247.net 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!