Chương 5 - Các định luật thực nghiệm về chất khí

41CHƯƠNG 5 - CÁC ĐỊNH LUẬT THỰC NGHIỆM
VỀ CHẤT KHÍ

5.1. MỤC ĐÍCH, YÊU CẦU:
Chương này giới thiệu các đại lượng cơ bản, các định luật về chất khí. Do đó
học viên cần nắm vững các đại lượng và phương trình Mendeleev-Clapeyron.
5.2. TÓM TẮT NỘI DUNG
Khí lý tưởng: chất khí lý tưởng là chất khí trong đó áp suất (P) thể tích (V)
và nhiệt độ liên hệ với nhau theo phương trình:
PV= nRT (phương trình Mendeleev-Clapeyron)
n=
μ
m
: số mol chất khí
R= 8,31 J/mol K Hằng số khí lý tưởng.
Phương trình trạng thái khí lý tưởng:
Khi nhiệt độ không đổi (đẳng nhiệt): P
1
V
1
= P
2
V
2

Khi áp suất không đổi (đẳng áp):

lý tưởng?
5.4. BÀI TẬP VÀ HƯỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP
A. BÀI TẬP VÍ DỤ

Bài tập 1. Có 10g khí oxi ở áp suất 3 at. Sau khi hơ nóng đẳng áp khối khí
chiếm thể tích 10l. Tìm nhiệt độ sau khi hơ nóng .Coi khối khí oxi là lý tưởng.
Chương 5 - Các định luật thực nghiệm về chất khí

42
Giải
m =10g=10 .10
-3
Kg
P
1
= 3 at = 3.9,81.10
4
N/m
T
1
= 10
o
C = 10+273=283 K
V
2
= 10l = 10.10
-3
m
3


mR
P
V
T
RT
m
μ
μ
1
1
1
1
=⇒mR
PV
T
μ
12
2
=⇒

Với μ=32 g/mol = 32.10
-3
Kg/mol

KT 3,1133
31,8.10.10
10.3210.81,9.3.10.10


T
1
= 19,5
o
C = 19,5+273 = 292,5 K
T
2
= 100
o
C = 100+ 273 = 373K
m
2 ?
P
2
?
a) Phương trình Mendeleev-Clapeyron
P
1
V
1
=
1
11
1
RT
VP
mRT
m
μ

/10.81,9.75,12
5,292
373.10.81,9.10
mN
T
TP
P
===⇒Chương 5 - Các định luật thực nghiệm về chất khí

43
hay P
2
= 12,75 at.
B. BÀI TẬP TỰ GIẢI
5.1. Có 40 g khí oxy chiếm thể tích 3l ở áp suất 10 at.
a) Tính nhiệt độ của khối khí
b) Cho biết khối khí giãn nở đẳng áp đến thể tích 4l. Tính nhiệt độ của khối
khí sau khi giãn nở.
5.2. Một bình chứa 10 kg khí ở áp suất 10
7
N/m
2
. Người ta lấy bớt khí
trong bình và giữ nhiệt độ khí không đổi đến khi áp suất trong bình còn
2,5.10
6
N/m


của khối khí trong đèn khi đèn sáng.
5.5 Bình A có dung tích V
1
= 3
l
chứa một chất khí ở áp suất P
1
=2at. Bình B
có dung tích V
2
= 4l chứa một chất khí ở áp suất P
2
= 1 at. Nối hai bình lại với
nhau bằng một ống dẫn nhỏ. Biết rằng nhiệt độ hai bình như nhau và không xảy
ra phản ứng hoá học. Hãy tính áp suất của hỗn hợp khí.
Hướng dẫn, Đáp số
5.1 . T
1
= 292,5K
T
2
= 390 K
5.2 . Δ
m
= 7,5 Kg
5.3 . m = 0,137 Kg
P
2
= 20 at

VV
V
P
+
=⇒

P
2
V
2
= P’
2
(V
1
+V
2
)
2
21
2
2
'
P
VV
V
P
+
=⇒

Chương 5 - Các định luật thực nghiệm về chất khí