Định luật sác lơ là gì? Công thức sác- lơ và bài tập có lời giải chi tiết từ A -Z

Trong bài viết dưới đây, chúng tôi sẽ chia sẻ lý thuyết quá trình đẳng tích là gì và công thức định luật Sác – lơ kèm theo các dạng bài tập có lời giải chi tiết giúp các bạn hệ thống lại kiến thức để áp dụng vào làm bài tập nhé

Tham khảo thêm:

Nội Dung

Quá trình đẳng tích

Quá trình đẳng tích là quá trình biến đổi trạng thái khi thể tích không đổi. Theo dõi sự thay đổi áp suất của một lượng khí theo nhiệt độ trong quá trình đẳng tích. Đo nhiệt độ của một lượng khí nhất định ở các áp suất khác nhau khi thể tích không đổi

Ví dụ :cho quá trình đẳng tích là quá trình nung nóng khí trong bình kín, không đàn hồi. Sự cô lập của khí trong bình tạo nên một hệ kín. Lượng khí này được cung cấp một lượng nhiệt cụ thể, dẫn đến quá trình nhiệt động lực học. Bình không giãn nở giúp duy trì điều kiện thể tích không đổi.

Công thức định luật sác -lơ

Trong quá trình đẳng tích của một lượng khí nhất định, áp suất tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối.

Trong đó:

p1 ; p2 lần lượt là áp suất ở trạng thái 1 và trạng thái 2 của chất khí
T1 ; T2 là nhiệt độ tuyệt đối của khối khí ở trạng thái 1 và trạng thái 2

Đường đẳng tích

Đường biểu diễn sự biến thiên của áp suất theo nhiệt độ khi thể tích không đổi gọi là đường đẳng tích.

– Trong hệ tọa độ (p,T) đường đẳng tích là đường thẳng mà nếu kéo dài sẽ đi qua gốc tọa độ.

– Đường đẳng tích ở trên ứng với thể tích nhỏ hơn đường đẳng tích ở dưới

Các dạng bài tập liên quan đến định luật sác lơ

Bài 1:Một bình kín chứa khí oxi ở nhiệt độ 20°C và áp suất 10⁵ Pa. Nếu đem bình phơi nắng ở nhiêt độ 40°C thì áp suất trong bình sẽ là bao nhiêu ?

Giải:

Bài 2: Một săm xe máy được bơm căng không khí ở nhiệt độ 20°C và áp suất 2 atm. Hỏi săm có bị nổ không khi để ngoài nắng nhiệt độ 42°C ? Coi sự tăng thể tích của săm là không đáng kể và biết săm chỉ chịu được áp suất tối đa là 2,5 atm.

Giải:

Săm không bị nổ.

Bài 3: Một bình thủy tinh kín chịu nhiệt chứa không khí ở điều kiện chuẩn. Nung nóng bình lên tới 200°C. Áp suất không khí trong bình là bao nhiêu? Coi sự nở vì nhiệt của bình là không đáng kể.

Giải:

Bài 4: Một chai chứa không khí được nút kín bằng một nút có trọng lượng không đáng kể, tiết diện 2,5cm². Hỏi phải đun nóng không khí trong chai lên tới nhiệt độ tối thiểu bằng bao nhiêu để nút bật ra ? Biết lực ma sát giữa nút và chai có độ lớn là 12 N, áp suất ban đầu của không khí trong chai bằng áp suất khí quyển và bằng 9,8.10⁴Pa, nhiệt độ ban đầu của không khí trong chai là -3°C.

Giải:

Trước khi nút bật ra, thể tích khí trong chai không đổi và quá trình đun nóng là quá trình đẳng tích. Tại thời điểm nút bật ra, áp lực không khí trong chai tác dụng lên nút phải lớn hơn áp lực của khí quyển và lực ma sát:

Vì quá trình là đẳng tích nên:

Phải đun nóng tới nhiệt độ ít nhất là T₂ = 402 K hoặc t₂ = 129°C.

Bài 5: Một bình đầy không khí ở điều kiện tiêu chuẩn( 0°C; 1,013.10⁵Pa) được đậy bằng một vật có khối lượng 2kg. Tiết diện của miệng bình 10cm². Tìm nhiệt độ lớn nhất của không khí trong bình để không khí không đẩy được nắp bình lên và thoát ra ngoài. Biết áp suất khí quyển là p₀ = 10⁵Pa.

Giải;

Phía trên nắp đậy chịu áp suất của khí quyển p₀ và áp suất do trọng lực của nắp p_g gây nên, còn phía dưới nắp chịu áp suất của không khí bên trong p₂.

Vậy để không khí không đẩy được nắp bình thì p₂ ≤ p₀ + p_g.