Phương trình trạng thái khí lí tưởng SVIP

I. MỐI LIÊN HỆ GIỮA THỂ TÍCH VÀ ÁP SUẤT CỦA CHẤT KHÍ

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

II. MỐI LIÊN HỆ GIỮA THỂ TÍCH VÀ NHIỆT ĐỘ CỦA CHẤT KHÍ

1. Quá trình đẳng áp

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

2. Định luật Charles

Khi áp suất không đổi, thể tích của một khối khí xác định ($V$) tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối ($T$):

\(\dfrac{V}{T}\) = hằng số

Hay:

\(\dfrac{V_1}{T_1}=\dfrac{V_2}{T_2}\)

Đồ thị biểu diễn định luật Charles như sau:

Đường đẳng áp

III. PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI 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