Phương trình Cla-pe-ron (hay, chi tiết)

---

---

Phương trình Cla-pe-ron (hay, chi tiết)

Bài viết Phương trình Cla-pe-ron hay, chi tiết Vật Lí lớp 10 hay nhất gồm 4 phần: Định nghĩa, Công thức, Kiến thức mở rộng và Bài tập minh họa áp dụng công thức trong bài có lời giải chi tiết giúp học sinh dễ học, dễ nhớ Phương trình Cla-pe-ron hay, chi tiết.

1. Khái niệm

- Phương trình Cla-pe-ron là phương trình xác định mối liên hệ giữa ba thông số trạng thái (áp suất, thể tích, nhiệt độ) của chất khí.

2. Công thức

Gọi p₁, V₁, T₁ là áp suất, thể tích và nhiệt độ của lượng khí ở trạng thái 1. Thực hiện một quá trình bất kì chuyển khí sang trạng thái 2 có áp suất p₂, thể tích V₂ và nhiệt độ T₂. 

Mối liên hệ giữa các đại lượng đó là: 

Việc chọn trạng thái 1, 2 là bất kì.

Do đó, ta có phương trình Cla-pe-ron:

Trong đó:

+ p là áp suất (N/m² hoặc Pa)

+ V là thể tích (m³)

+ T là nhiệt độ tuyệt đối (K) 

Đồ thị biểu diễn quá trình biến đổi trạng thái trong hệ tọa độ (p,V)

Chuyển lượng khí từ trạng thái 1 (p₁, V₁, T₁) sang trạng thái 2 (p₂, V₂, T₂) qua trạng thái trung gian 1’ (p’, V₂, T₁) bằng các đẳng quá trình.

 3. Kiến thức mở rộng

- Từ công thức trên, ta có thể tính:

- Đổi đơn vị nhiệt độ:

   K = ⁰C + 273

   ⁰F = 1,8 . ⁰C + 32

- Công thức khối lượng riêng:

Trong đó: D là khối lượng riêng (kg/m³)

       m là khối lượng (kg)

       V là thể tích (m³)

- Độ không tuyệt đối:

+ Từ hai đồ thị trên cho thấy, nếu giảm nhiệt độ tới 0 K thì p = 0 và V = 0. Hơn nữa khi nhiệt độ dưới 0 K thì thể tích và áp suất có giá trị âm, đó là điều không thể thực hiện được.

+ Do đó, Ken-vin đã đưa ra một nhiệt giai bắt đầu bằng nhiệt độ 0K và được gọi là độ không tuyệt đối.

- Bảng chuyển đổi đơn vị áp suất:

- Ở điều kiện tiêu chuẩn, trạng thái của một lượng khí:

+ Áp suất: 1 atm

+ Nhiệt độ: 0⁰C

+ Thể tích: 22,4 lít

4. Ví dụ minh họa

Bài 1:Tính khối lượng riêng của không khí ở nhiệt độ 80°C và có áp suất 2,5.10⁵Pa. Biết khối lượng riêng của không khí ở 0°C là l,29kg/m³, và áp suất l,01.10⁵Pa.

Lời giải

Gọi D₁, T₁, p₁ là khối lượng riêng, nhiệt độ, áp suất của không khí ở nhiệt độ 0°C

D₂, T₂, p₂ là khối lượng riêng, nhiệt độ, áp suất của không khí ở nhiệt độ 80°C

Ta có phương trình Cla-pe-ron:

Ta có công thức tính khối lượng riêng:

Từ (1) và (2), ta được:

Bài 2:Một thùng có thể tích 40dm³ chứa 3,96 kg khí cacbonic, biết rằng bình sẽ bị nổ khi áp suất vượt quá 60 atm. Khối lượng riêng của chất khí ở điều kiện tiêu chuẩn là 1,98 kg/m³. Hỏi ở nhiệt độ nào thì bình bị nổ?

Lời giải

Xem thêm các Công thức Vật Lí lớp 10 quan trọng hay khác:

• Công thức tính độ biến thiên nội năng hay, chi tiết

• Công thức tính nhiệt lượng hay, chi tiết

• Công thức tính ứng suất hay, chi tiết

• Công thức tính suất đàn hồi hay, chi tiết

• Công thức nở dài hay, chi tiết

---

---

---