Câu hỏi mở đầu trang 52 Vật lý 12 Kết nối tri thức: Để giải các bài tập về sự chuyển trạng thái của khí lí tưởng thì cần dùng những công thức nào?...

Để giải các bài tập về sự chuyển trạng thái của khí lí tưởng thì cần dùng những công thức nào? Nêu rõ ý nghĩa và cách dùng của từng công thức.

Hướng dẫn giải :

Vận dụng kiến thức đã học

Lời giải chi tiết :

1. Phương trình trạng thái khí lí tưởng:

P₁V₁/T₁ = P₂V₂/T₂

- Ý nghĩa:

+ Mối liên hệ giữa 4 đại lượng trạng thái (P, V, T) của một lượng khí lí tưởng nhất định.

+ Áp dụng cho các quá trình biến đổi trạng thái của khí lí tưởng.

- Cách dùng:

+ Xác định các đại lượng trạng thái P₁, V₁, T₁, P₂, V₂ và T₂ của khí.

+ Thay các giá trị vào phương trình để tính toán đại lượng còn lại.

2. Định luật Boyle (Quá trình đẳng nhiệt):

P₁V₁ = P₂V₂

- Ý nghĩa:

+ Áp suất và thể tích của một lượng khí lí tưởng tỉ lệ nghịch với nhau khi nhiệt độ không đổi.

- Cách dùng:

+ Áp dụng cho quá trình biến đổi trạng thái của khí lí tưởng trong đó nhiệt độ không đổi.

+ Xác định hai trạng thái (1 và 2) của khí.

+ Sử dụng công thức để tính toán P₂ hoặc V₂ khi biết P₁, V₁ và ngược lại.

3. Định luật Charles (Quá trình đẳng áp):

V₁/T₁ = V₂/T₂

- Ý nghĩa:

+ Thể tích và nhiệt độ tuyệt đối của một lượng khí lí tưởng tỉ lệ thuận với nhau khi áp suất không đổi.

- Cách dùng:

+ Áp dụng cho quá trình biến đổi trạng thái của khí lí tưởng trong đó áp suất không đổi.

+ Xác định hai trạng thái (1 và 2) của khí.

+ Sử dụng công thức để tính toán V₂ hoặc T₂ khi biết V₁, T₁ và ngược lại.

4. Định luật Avogadro:

- Thể tích của các khí lí tưởng ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất bằng nhau thì chứa số lượng phân tử bằng nhau.

- Ý nghĩa:

+ Mối liên hệ giữa thể tích và số mol của khí lí tưởng ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất.

- Cách dùng:

+ Áp dụng cho các bài toán liên quan đến so sánh thể tích của các khí lí tưởng.

+ Xác định số mol của các khí và điều kiện nhiệt độ, áp suất.

+ Sử dụng công thức để tính toán thể tích của các khí.

Ngoài ra, một số công thức khác cũng có thể được sử dụng:

Công thức tính số mol:

n = m/M

Công thức tính khối lượng mol:

M = m/n

Công thức tính mật độ khí:

ρ = m/V