TRƯỜNG THPT MẠC ĐĨNH CHI VẬT LÝ 10 GV : ĐỖ HIẾU THẢO GA CHUYÊN ĐỀ VL 10 BAN TN - 1 Tiết 03 – 04
PHƯƠNG TRÌNH CƠ BẢN CỦA THUYẾT ĐỘNG HỌC
PHÂN TỬ VỀ KHÍ LÝ TƯỞNG
I. MỤC ĐÍCH
- Xây dựng phương trình cơ bản dựa trên phương pháp lý thuyết.
- Ý nghĩa vật lý của các đại lượng có mặt trong phương trình
II. KIỂM TRA BÀI CỦ
1/ Thế nào là quy luật thống kê ?
2/ Viết công thức tính mật độ phân tử và cho biết ý nghĩa vật lý của mật độ phân tử ?
3/ Trình bày công thức tính vận tốc toàn phương của các phân tử khí ?
III. NỘI DUNG BÀI GIẢNG

Phần làm việc của Giáo Viên Phần ghi chép của học sinh
I. ÁP SUẤT CỦA CHẤT KHÍ
GV : Phương trình cơ bản của thuyết động
học phân tử xác định sự phụ thuộc của áp
suất chất khí vào các đặc điểm của phân tử.
Tại sao chất khí lại có thể gây áp suất lên
thành bình !?
I. ÁP SUẤT CỦA CHẤT KHÍ
- Từ mô hình khí lí tưởng, các phân tử chỉ tương tác khi
va chạm, và sự va chạm này là va chạm đàn hồi. Va
chạm của các phân tử vào thành bình gọi là áp suất
Nếu ta gọi :
+ z : Số lần va chạm phân tử lên đơn vị diện tích

Áp suất của chất khí tác dụng lên mọi mặt
cũng đều bằng nhau.
Giả sử 1 phân tử khối lượng m chuyển
động với vận tốc v có hình chiếu lên các trục
là vx, vy, vz đến va chạm vào thành bình
ABCD. Vì va chạm là đàn hồi nên sau khi va
thành bình trong một đơn vị thời gian.
+ n : Số đơn vị trong một đơn vị thể tích ( mật độ
phân tử )
Xét theo mỗi chiều có
6
n
phân tử chuyển động.
Số va chạm trong bình của phân tử lên một đơn vị
diện tích thành bình trong một đơn vị thời gian.
Vnz
6
1

II. XÂY DỰNG PHƯƠNG TRÌNH CƠ BẢN
Ta giả sử bình khí có dạng hình hộp lập phương cạnh
l. Vì số phương trình khí có trong bình rất lớn và chúng
chuyển động hỗn độn nên theo quy luật thống kê , số
phân tử khí va chạm vào mỗi mặt của bình chứa trong
cùng một thời gian đều bằng nhau  Áp suất của chất
khí tác dụng lên mọi mặt cũng đều bằng nhau.
Giả sử 1 phân tử khối lượng m chuyển động với vận

P

= ( - mvx ) – ( + mvx) = - 2mvx
GV : Em hãy cho biết định luật II Newton
được phát biểu dưới dạng 2
HS : Độ biến thiên động lượng trong khoảng
thời gian t của một vật bằng xung lượng của
các lực tác dụng lên vật.

F

.t = 
P


 f’t = - 2mvx
GV : Theo định luật Newton III, phân tử tác
dụng lên thành bình một lực F
ft = 2mvx
GV : Tính lực trung bình mà phân tử khí tác
dụng lên thành bình trong một đơn vị thời
gian
 Lực trung bình F của N phân tử tác dụng
chạm là :
( - mvx ) – ( + mvx) = - 2mvx
Theo định lí biến thiên động lượng :
f’t = - 2mvx
Theo định luật Newton III, phân tử tác dụng lên thành
bình một lực F
ft = 2mvx

tf
f
x
x
x
2
2
2





Lực trung bình F của N phân tử tác dụng lên thành
bình :
l
vNm
F
x
2

Áp suất khí tác dụng lên thành bình ABCD :
TRƯỜNG THPT MẠC ĐĨNH CHI VẬT LÝ 10 GV : ĐỖ HIẾU THẢO GA CHUYÊN ĐỀ VL 10 BAN TN - 4 lên thành bình
 Áp suất khí tác dụng lên thành bình

2
v
lS
Nm
lS
vNm
S
F
P
x
 )
3
1
(
2
v
V
Nm

Trong đó
V
N
= n là mật độ khí, ta có :
p =
2
3
1
vnm (1) Vì
d
W

 N = n.V
Khi đó ta có :
p.V =
d
WN
3
2
(3)
Mặt khác với một lượng khí xác định ta có :
const
T
Vp

.
 p.V = C.T (4)
TRƯỜNG THPT MẠC ĐĨNH CHI VẬT LÝ 10 GV : ĐỖ HIẾU THẢO GA CHUYÊN ĐỀ VL 10 BAN TN - 5 GV : Từ biểu thức trên các em nhận xét mối
liên hệ giữa nhiệt độ tuyệt đối T và động
năng trung bình của các phân tử ?
HS : Nhiệt độ tuyệt đối T tỉ lệ với động năng
trung bình của các phân tử
GV : Chính vì vậy ta có thể coi nhiệt độ là số
đo động năng trung bình của các phân tử. Kết
luận này không những đúng đối với chất khí
lí tưởng, mà còn đúng cả đối với chất khí

W
k
T
3
2
 (5)
với k là hằng số Bôndơman
Kết luận : Nhiệt độ tuyệt đối T tỉ lệ với động năng
trung bình của các phân tử . Do đó ta có thể coi nhiệt độ
là số đo động năng trung bình của các phân tử. Kết luận
này không những đúng đối với chất khí lí tưởng, mà còn
đúng cả đối với chất khí thực, chất lỏng và chất rắn.
2) Mật độ phân tử khí :
Từ phương trình p =
d
Wn
3
2
và
d
W
k
T
3
2


KT
P
n 

m
RT

3) Thiết lập phương trình Mendeleev – Clapeyron
Phương trình trạng thái đơn vị 1 mol khí
Ở điều kiện chuẩn : ( T = 273K, p = 1 atm = 1,013.10
5

N/m
2
)
1 mol khí có thể tích 22,4l
T
PV
R  =
273
0224,0.10.013,1
5
= 8310 J/molK
 P.V = R.T
Phương trình trạng thái đối với một khối lượng m chất
khí tức là

m

K  = 1,38.10
-23

GV :    


 K =
A
N
R
=
123
10.02,6
/8310

mol
molKJ

 K = 1,38.10
-23
J/K

5) Vận tốc trung bình của chuyển động
nhiệt
Nếu N là phân tử chứa trong khối lượng m và NA số
phân tử chứa trong 1 mol.


=
123
10.02,6
/8310

mol
molKJ

 K = 1,38.10
-23
J/K
5) Vận tốc trung bình của chuyển động nhiệt
Từ phương trình
d
W
k
T
3
2
 với k =
A
N
R
, ta viết :
T
N
R
W
A
d

RT
v
3
2


TRƯỜNG THPT MẠC ĐĨNH CHI VẬT LÝ 10 GV : ĐỖ HIẾU THẢO GA CHUYÊN ĐỀ VL 10 BAN TN - 8 GV :    



RT
v
3
2
