Với giải Câu hỏi 1 trang 45 Vật lí 12 Kết nối tri thức chi tiết trong Bài 11: Phương trình trạng thái của khí lí tưởng giúp học sinh dễ dàng xem và so sánh lời giải từ đó biết cách làm bài tập Vật lí 12. Mời các bạn đón xem:

Giải bài tập Vật lí 12 Bài 11: Phương trình trạng thái của khí lí tưởng

Câu hỏi 1 trang 45 Vật lí 12: Hãy lập phương trình $\frac{p_1{V}_1}{T_1}=\frac{p_2{V}_2}{T_2}$ bằng một cách biến đổi trạng thái khác cách trong Hình 11.1 để chứng tỏ: Quá trình chuyển trạng thái không phụ thuộc cách chuyển trạng thái mà chỉ phụ thuộc trạng thái đầu và trạng thái cuối.

Lời giải:

Lập phương trình chứng tỏ quá trình chuyển trạng thái không phụ thuộc cách chuyển trạng thái:

- Cách biến đổi trạng thái khác trong Hình 11.1:

+ Chọn trạng thái trung gian (1') với áp suất p' và thể tích V₂.

+ Áp dụng định luật Boyle cho quá trình đẳng nhiệt (1) → (1'): p₁V₁ = p'V₂

+ Áp dụng định luật Charles cho quá trình đẳng áp (1') → (2): V₂/T₁ = V₂/T₂

Thay V₂ từ hai phương trình trên vào nhau:

$\Rightarrow \frac{p_1{V}_1}{p^{\prime }}=\frac{V_2}{T_2}\Rightarrow p_1{T}_1=p^{\prime }{T}_2=const$

So sánh với phương trình (11.1):

$\frac{p_1{T}_1}{p_2{T}_2}=const$

Ta thấy hai phương trình có dạng tương tự nhau, chỉ khác nhau ở ký hiệu áp suất (p' thay cho p₂).

Lý thuyết Phương trình trạng thái của khí lí tưởng

1. Phương trình trạng thái của một lượng khí xác định

Phương trình trạng thái khí lý tưởng mô tả mối quan hệ giữa áp suất, thể tích, nhiệt độ và số mol của chất khí: $\frac{p_1{V}_1}{T_1}=\frac{p_2{V}_2}{T_2}\Rightarrow \frac{pV}{T}=$ hằng số.

2. Phương trình Claperon – Mendeleev:

Phương trình: $\text{pV}=\text{nRT}=\frac{\text{m}}{\text{M}}\text{RT}$ còn được gọi là phương trình Claperon - Mendeleev.

* Trong đó:

• n là số mol: $\text{n}=\frac{\text{m}}{\text{M}}$ với (m là khối lượng, M là khối lượng mol);

• R hằng số khí, hệ SI: R = 8,31 (J/kg.K); hệ hỗn hợp $\text{R}=0,082\left(\frac{\text{atm}.\text{l}}{\text{mol}.\text{K}}\right).$