Phương trình trạng thái khí lí tưởng SVIP

I. PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI CỦA KHÍ LÍ TƯỞNG

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

Quá trình chuyển từ trạng thái (1) qua trạng thái trung gian (1') tới trạng thái (2) của một khối lượng khí xác định

Phương trình trạng thái của khí lí tưởng mô tả mối liên hệ giữa ba thông số trạng thái của một khối lượng khí xác định:

\(\dfrac{p_1V_1}{T_1}=\dfrac{p_2V_2}{T_2}\Rightarrow\dfrac{pV}{T}\) = hằng số

2. Phương trình Clapeyron

Phương trình trạng thái của một lượng $n$ mol khí lí tưởng, thường được gọi tắt là phương trình trạng thái của khí lí tưởng (phương trình Clapeyron):

\(pV=nRT\) với \(n=\dfrac{m}{M}\)

Trong đó:

• $R$ là hằng số khí lí tưởng ($R$ = 8,31 J/mol.K)
• $n$ là số mol khí
• $m$ là khối lượng khí (kg)
• $M$ là khối lượng mol của lượng khí (kg/mol)

❗Lưu ý: Cách đổi một số đơn vị đo áp suất:

1 N/m² = 1 Pa

1 atm = 1,013.10⁵ Pa

1 mmHg = 133,3 Pa

1 Bar = 10⁵ Pa

II. VẬN DỤNG

Phương trình trạng thái của khí lí tưởng có nhiều ứng dụng thực tế.

- Thiết kế và chế tạo thiết bị liên quan đến chất khí: khí cầu, bình khí nén, máy điều hòa, máy nén khí, trang phục lặn,...

- Nghiên cứu vật liệu: theo dõi sự thay đổi áp suất và thể tích của các lớp khí trong vật liệu để phát triển sản phẩm phù hợp yêu cầu sử dụng.

- Dự báo thời tiết và khí hậu: khảo sát sự thay đổi áp suất, nhiệt độ, khối lượng riêng của không khí trong khí quyển để phân tích và dự đoán biến đổi khí hậu.