Khí lí tưởng (Chuyên đề Vật Lí ôn thi Tốt nghiệp 2025)

Chuyên đề Khí lí tưởng có trong bộ 14 Chuyên đề ôn thi Tốt nghiệp Vật Lí năm 2025 đầy đủ lý thuyết và bài tập đa dạng có lời giải giúp học sinh có thêm tài liệu ôn tập cho bài thi tốt nghiệp THPT môn Vật Lí.

Khí lí tưởng (Chuyên đề Vật Lí ôn thi Tốt nghiệp 2025)

Xem thử Đề thi thử Tốt nghiệp Vật Lí 2025 Xem thử Đề thi Tốt nghiệp Vật Lí 2025 Xem thử Chuyên đề ôn thi Tốt nghiệp Vật Lí Xem thử 1000 câu trắc nghiệm Vật Lí

Chỉ từ 350k mua trọn bộ Chuyên đề ôn thi Tốt nghiệp Vật lí năm 2025 theo cấu trúc mới bản word có lời giải chi tiết:

• B1: gửi phí vào tk: 1053587071 - NGUYEN VAN DOAN - Ngân hàng Vietcombank (QR)
• B2: Nhắn tin tới Zalo VietJack Official - nhấn vào đây để thông báo và nhận đề thi

I. MÔ HÌNH ĐỘNG HỌC PHÂN TỬ CHẤT KHÍ

1. Chuyển động Brown

     Chuyển động Brown là chuyển động ngẫu nhiên của các hạt rất nhẹ trong chất lỏng hoặc chất khí do sự va chạm với các phân tử khác và với thành bình chứa.

     Quỹ đạo của chuyển động Brown là những đường gấp khúc bất kì.

     Chuyển động Brown chứng tỏ các phân tử chất khí chuyển động hỗn loạn, không ngừng. Nhiệt độ càng cao, các phân tử khí chuyển động càng nhanh.

2. Chất khí

     Khoảng cách giữa các phân tử khí rất lớn so với kích thước của chúng nên lực tương tác giữa các phân tử khí không đáng kể trừ khi chúng tiếp xúc với nhau trong quá trình va chạm.

     Các phân tử khí chuyển động hỗn loạn, do đó khối chất khí không có hình dạng và thể tích riêng mà nó có hình dạng và thể tích của bình chứa nó và có thể nén được dễ dàng.

     Khi chuyển động hỗn loạn, các phân tử khí va chạm vào nhau và va chạm thành bình nên gây ra áp suất lên thành bình chứa. Khi nhiệt độ tăng, áp suất khí tác dụng lên thành bình tăng. Khi đó tốc độ trung bình của các phân tử được xác định: $\overline{v}=\frac{v_1+v_2+\dots +v_n}{n}$

3. Số mol và số Avogadro

• Số lượng phân tử trong một mol chất được gọi là số Avogadro ${\text{N}}_{\text{A}}=\mathrm{6,02}\cdot {10}^{23} {\text{mol}}^{-1}$

• Số phân tử hay nguyên tử chứa trong n mol của một chất: N = n.N_A

• Nếu một chất có khối lượng m, chứa N phân tử thì số mol n của chất đó: $\text{n}=\frac{\text{m}}{\text{M}}=\frac{\text{N}}{{\text{N}}_{\text{A}}}$

Trong đó M (g/mol) là khối lượng mol (khối lượng của 1 mol) chất đó.

4. Mô hình động học phân tử chất khí

     Thuyết động học phân tử chất khí hay còn gọi là mô hình động học phân tử chất khí gồm những nội dung chính sau:

     • Chất khí gồm tập hợp rất nhiều các phân tử có kích thước rất nhỏ so với khoảng cách giữa chúng.

     • Các phân tử khí luôn chuyển động hỗn loạn, không ngừng. Nhiệt độ càng cao, các phân tử khí chuyển động càng nhanh.

     • Khi chuyển động hỗn loạn, các phân tử khí va chạm vào nhau và va chạm thành bình nên gây ra áp suất lên thành bình chứa.

5. Mô hình khí lí tưởng

     Khí lí tưởng là chất khí gồm các phân tử có kích thước rất nhỏ, có thể bỏ qua. Các phân tử chỉ tương tác khi va chạm; giữa hai va chạm liên tiếp, chúng chuyển động thẳng đều. Va chạm của các phân tử khí lí tưởng với nhau và với thành bình là va chạm hoàn toàn đàn hồi.

II. ĐỊNH LUẬT BOYLE

1. Trạng thái và quá trình biến đổi trạng thái

     Trạng thái của một khối lượng khí nhất định được xác định bằng ba thông số trạng thái của khối khí: thể tích V, áp suất p và nhiệt độ tuyệt đối T.

     Quá trình khối khí biến đổi từ trạng thái này sang trạng thái khác gọi là quá trình biến đổi trạng thái.

2. Định luật Boyle

a. Quá trình đẳng nhiệt

     Quá trình biến đổi trạng thái của một khối lượng khí xác định khi nhiệt độ giữ không đổi được gọi là quá trình đẳng nhiệt.

     Quá trình đẳng nhiệt (nhiệt độ được giữ không đổi), khi thể tích giảm thì áp suất tăng và ngược lại.

b. Định luật Boyle

     Ở nhiệt độ không đổi, áp suất của một lượng khí xác định tỉ lệ nghịch với thể tích của nó $\text{p}~\frac{1}{ \text{V}}$ hay pV = const => p₁V₁ = p₂V₂

Đồ thị của định luật Boyle

     Ngoài ra còn có thể biểu diễn định luật dưới các dạng đồ thị khác như sau:

c. Ứng dụng

Định luật Boyle được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như:

• Chế tạo các dụng cụ như bơm xe đạp, bình cứu hỏa, phao cứu sinh, ...

• Hóa lỏng khí để bảo quản và vận chuyển.

III. ĐỊNH LUẬT CHARLES

1. Quá trình đẳng áp

a. Quá trình biến đổi đẳng áp

     Quá trình biến đổi trạng thái của một khối lượng khí xác định khi giữ áp suất không đổi được gọi là quá trình đẳng áp.

b. Định luật Charles

     Ở áp suất không đổi, thể tích của một khối lượng khí xác định tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối của nó:

V ∼ T hay $\frac{\text{V}}{\text{T}}$ = k = const.

Đồ thị của định luật Charles

     Ngoài ra có thể biểu diễn định luật Charles dưới dạng các đồ thị khác sau:

d. Ứng dụng:

Định luật Charles được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như:

• Nhiệt kế khí: Đo nhiệt độ môi trường, đo nhiệt độ cơ thể,...

• Cảm biến áp suất: Cảm biến áp suất trong lốp xe, cảm biến áp suất khí quyển,...

• Hệ thống điều hòa: Sử dụng sự thay đổi thể tích khí để điều chỉnh nhiệt độ.

• Y học: Chẩn đoán và điều trị các bệnh về phổi.

• Vật lý: Nghiên cứu về các tính chất của khí.

IV. PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI KHÍ LÍ TƯỞNG

1. Khí lý tưởng

     Khí lý tưởng là một mô hình được sử dụng để mô tả tính chất của chất khí ở áp suất và nhiệt độ thấp. Mô hình này giả định rằng các phân tử khí:

     • Có kích thước vô cùng nhỏ so với thể tích của khối khí.

     • Chuyển động không ngừng, va chạm với nhau và với thành của bình chứa.

     • Chỉ tương tác với nhau qua các va chạm đàn hồi, không có lực tương tác giữa các phân tử.

     • Tuân theo định luật Boyle, định luật Charles và định luật Avogadro.

2. Phương trình trạng thái khí lý tưởng

     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:

pV = nRT => $\frac{\text{pV}}{\text{T}}$ = nR = const.

Trong đó R = 8,31 J/(mol.K) gọi là hằng số lí tưởng.

     Hay phương trình trạng thái khí lý tưởng có dạng: $\frac{{\text{p}}_1{\text{V}}_1}{ {\text{T}}_1}=\frac{{\text{p}}_2{V}_2}{ {\text{T}}_2}$

Mở rộng: Quá trình biến đổi đẳng tích

     Quá trình biến đổi trạng thái của một khối lượng khí xác định khi giữ thể tích không đổi được gọi là quá trình đẳng tích.

     Ở thể tích không đổi, áp suất của một khối lượng khí xác định tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối của nó: p ~ T hay $\text{p}=\text{kT}\Rightarrow \frac{\text{p}}{\text{T}}=\text{k}$ = const.

Mô tả quá trình đẳng tích, nhiệt độ tăng thì áp suất tăng

Đồ thị quá trình đẳng tích

3. 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/mol.K);

     hệ hỗn hợp $\text{R}=\mathrm{0,082}\left(\frac{\text{atm}.\mathcal{l}}{\text{mol}.\text{K}}\right);\text{R}=\mathrm{0,084}\left(\frac{\text{ at.}\mathcal{l}}{\text{mol}.\text{K}}\right)$

................................

................................

................................

Xem thử Đề thi thử Tốt nghiệp Vật Lí 2025 Xem thử Đề thi Tốt nghiệp Vật Lí 2025 Xem thử Chuyên đề ôn thi Tốt nghiệp Vật Lí Xem thử 1000 câu trắc nghiệm Vật Lí

Xem thêm các chuyên đề ôn thi tốt nghiệp THPT môn Vật Lí năm 2025 có đáp án hay khác:

• Chuyên đề: Vật lí nhiệt (Ôn thi Vật Lí Tốt nghiệp 2025)
• Chuyên đề: Từ trường (Ôn thi Vật Lí Tốt nghiệp 2025)
• Chuyên đề: Vật lí hạt nhân (Ôn thi Vật Lí Tốt nghiệp 2025)
• Chuyên đề: Sai số và chuyển động cơ (Ôn thi Vật Lí Tốt nghiệp 2025)
• Chuyên đề: Động lực học (Ôn thi Vật Lí Tốt nghiệp 2025)
• Chuyên đề: Năng lượng, công, công suất (Ôn thi Vật Lí Tốt nghiệp 2025)
• Chuyên đề: Động lượng (Ôn thi Vật Lí Tốt nghiệp 2025)
• Chuyên đề: Chuyển động tròn đều (Ôn thi Vật Lí Tốt nghiệp 2025)
• Chuyên đề: Biến dạng vật rắn. Áp suất (Ôn thi Vật Lí Tốt nghiệp 2025)
• Chuyên đề: Dao động (Ôn thi Vật Lí Tốt nghiệp 2025)
• Chuyên đề: Sóng (Ôn thi Vật Lí Tốt nghiệp 2025)
• Chuyên đề: Điện trường (Ôn thi Vật Lí Tốt nghiệp 2025)
• Chuyên đề: Dòng điện. Mạch điện (Ôn thi Vật Lí Tốt nghiệp 2025)

---