Để giải các bài tập về sự chuyển trạng thái của khí lí tưởng thì cần dùng những công thức nào? Nêu rõ ý nghĩa và cách dùng của từng công thức.
Vận dụng kiến thức đã học
1. Phương trình trạng thái khí lí tưởng:
P₁V₁/T₁ = P₂V₂/T₂
- Ý nghĩa:
+ Mối liên hệ giữa 4 đại lượng trạng thái (P, V, T) của một lượng khí lí tưởng nhất định.
+ Áp dụng cho các quá trình biến đổi trạng thái của khí lí tưởng.
- Cách dùng:
+ Xác định các đại lượng trạng thái P₁, V₁, T₁, P₂, V₂ và T₂ của khí.
+ Thay các giá trị vào phương trình để tính toán đại lượng còn lại.
2. Định luật Boyle (Quá trình đẳng nhiệt):
P₁V₁ = P₂V₂
- Ý nghĩa:
+ Áp suất và thể tích của một lượng khí lí tưởng tỉ lệ nghịch với nhau khi nhiệt độ không đổi.
- Cách dùng:
+ Áp dụng cho quá trình biến đổi trạng thái của khí lí tưởng trong đó nhiệt độ không đổi.
+ Xác định hai trạng thái (1 và 2) của khí.
+ Sử dụng công thức để tính toán P₂ hoặc V₂ khi biết P₁, V₁ và ngược lại.
3. Định luật Charles (Quá trình đẳng áp):
V₁/T₁ = V₂/T₂
- Ý nghĩa:
+ Thể tích và nhiệt độ tuyệt đối của một lượng khí lí tưởng tỉ lệ thuận với nhau khi áp suất không đổi.
- Cách dùng:
+ Áp dụng cho quá trình biến đổi trạng thái của khí lí tưởng trong đó áp suất không đổi.
+ Xác định hai trạng thái (1 và 2) của khí.
+ Sử dụng công thức để tính toán V₂ hoặc T₂ khi biết V₁, T₁ và ngược lại.
4. Định luật Avogadro:
- Thể tích của các khí lí tưởng ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất bằng nhau thì chứa số lượng phân tử bằng nhau.
- Ý nghĩa:
+ Mối liên hệ giữa thể tích và số mol của khí lí tưởng ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất.
- Cách dùng:
+ Áp dụng cho các bài toán liên quan đến so sánh thể tích của các khí lí tưởng.
+ Xác định số mol của các khí và điều kiện nhiệt độ, áp suất.
+ Sử dụng công thức để tính toán thể tích của các khí.
Ngoài ra, một số công thức khác cũng có thể được sử dụng:
Công thức tính số mol:
n = m/M
Công thức tính khối lượng mol:
M = m/n
Công thức tính mật độ khí:
ρ = m/V