Bài 9. Định luật Boyle
1. Phát biểu định luật
Định luật Boyle (định luật Mariotte):
Trong quá trình đẳng nhiệt (nhiệt độ không đổi), áp suất của một lượng khí xác định tỉ lệ nghịch với thể tích.
Công thức:
$$p \cdot V = \text{const}$$
Hay: $$p_1 V_1 = p_2 V_2$$
Trong đó:
- p₁, V₁: áp suất và thể tích ban đầu
- p₂, V₂: áp suất và thể tích cuối
2. Đường đẳng nhiệt
Đồ thị p = f(V) trong quá trình đẳng nhiệt là một đường cong hypebol.
Đối với các nhiệt độ khác nhau, ta có các đường đẳng nhiệt khác nhau. Đường đẳng nhiệt nào ở xa gốc tọa độ hơn thì có nhiệt độ cao hơn.
Đặc điểm:
- Tại mỗi điểm trên đường đẳng nhiệt, tích pV không đổi
- Khi V tăng 2 lần thì p giảm 2 lần
3. Điều kiện áp dụng
Định luật Boyle áp dụng chính xác cho:
- Khí lí tưởng
- Khí thực ở nhiệt độ cao và áp suất thấp
Lưu ý: Khi áp suất cao, khí thực không tuân theo định luật này do có tương tác giữa các phân tử.
Dạng 1: Tính áp suất hoặc thể tích
Phương pháp:
- Sử dụng p₁V₁ = p₂V₂
- Giữ nguyên nhiệt độ và lượng khí
Giải:
p₁V₁ = p₂V₂ → 3.4 = p₂.2 → p₂ = 6 atm
Dạng 2: Bài toán thực tế
Phương pháp:
- Xác định các trạng thái
- Áp dụng p₁V₁ = p₂V₂
Giải:
Thể tích ban đầu: V₁ = 3 lít, p₁ = 2 atm
Thể tích cuối: V₂ = 3 + 0,5 = 3,5 lít
p₁V₁ = p₂V₂ → 2.3 = p₂.3,5 → p₂ = 1,71 atm
Luyện tập trắc nghiệm
1 / 17Quá trình đẳng nhiệt là quá trình: