Định luật Boyle SVIP

I. CÁC THÔNG SỐ TRẠNG THÁI CỦA MỘT LƯỢNG KHÍ

Một lượng khí trong bình kín được đặc trưng bởi bốn đại lượng:

• Khối lượng ($m$)
• Thể tích ($V$)
• Nhiệt độ ($T$)
• Áp suất ($p$)

Khi $V$, $T$ và $p$ không đổi, khí được coi là ở trạng thái cân bằng. Các đại lượng $V$, $T$ và $p$ được gọi là các thông số trạng thái của khí. Trạng thái và quá trình biến đổi trạng thái của một khối khí xác định được biểu diễn như hình dưới đây:

 
Trạng thái và quá trình

Đẳng quá trình là quá trình biến đổi trạng thái của một khối lượng khí, trong đó chỉ có hai thông số trạng thái thay đổi, còn một thông số được giữ không đổi.

- Đẳng nhiệt: nhiệt độ không đổi.

- Đẳng tích: thể tích không đổi.

- Đẳng áp: áp suất không đổi.

❗Do phân tử khí chuyển động hỗn loạn liên tục nên vận tốc và số lần va chạm lên thành bình luôn thay đổi, khiến áp suất tại mỗi thời điểm có thể khác nhau. Vì vậy, áp suất khí được hiểu là áp suất trung bình do các phân tử khí tác dụng lên thành bình.

II. ĐỊNH LUẬT BOYLE

1. Quá trình đẳng nhiệt

Quá trình đẳng nhiệt là quá trình biến đổi trạng thái của một khối khí trong đó nhiệt độ được giữ không đổi.

2. Định luật Boyle

Khi nhiệt độ không đổi, áp suất của một khối khí xác định tỉ lệ nghịch với thể tích:

\(pV\) = hằng số

Hay:

\(p_1V_1=p_2V_2\)

Đồ thị biểu diễn định luật Boyle là một nhánh của đường hypebol.

  
Đường đẳng nhiệt

Đường đẳng nhiệt của cùng một lượng khí ứng với các nhiệt độ khác nhau thì khác nhau.

 
Các đường đẳng nhiệt của cùng một lượng khí ở các nhiệt độ khác nhau