01Kiến thức cần nhớ
1. Nhiệt độ tuyệt đối
Nhiệt độ (kenvin) tính từ . Mốc là nhiệt độ thấp nhất lí thuyết, tại đó chuyển động nhiệt của phân tử (trong mô hình) dừng. Các định luật dưới đây đều chỉ đúng với tuyệt đối.
2. Quá trình đẳng áp: định luật Charles
Quá trình biến đổi trạng thái ở áp suất không đổi (khối lượng khí không đổi) gọi là quá trình đẳng áp.
Nhiệt độ tuyệt đối tăng gấp đôi thì thể tích gấp đôi. Điều này đúng với chứ không đúng với : nung từ lên ( gấp đôi) thì chỉ từ K lên K, thể tích tăng .
3. Quá trình đẳng tích
Quá trình ở thể tích không đổi (bình kín, cứng) gọi là quá trình đẳng tích.
Sách giáo khoa Việt Nam xếp cả hai quan hệ này dưới tên định luật Charles; nhiều tài liệu gọi riêng quan hệ là định luật Gay-Lussac. Dù gọi tên nào, công thức vẫn như trên. Giải thích bằng mô hình: ở thể tích không đổi, nhiệt độ tăng làm phân tử nhanh hơn nên va chạm nhiều hơn và mạnh hơn, tăng; ở áp suất không đổi, khí phải giãn ra để mật độ phân tử giảm, đủ bù lại sự nhanh hơn của phân tử.
Chọn quá trình rồi kéo thanh trượt: chấm cam là trạng thái hiện tại ở cả ba đồ thị, đường cyan là vết đã đi, nét đứt là cả đường của quá trình. Đẳng tích: kéo T, p tăng theo T và đường qua gốc. Đẳng áp: pít-tông tự do dịch ra khi nóng, V tăng theo T. Đẳng nhiệt: kéo V, hypebol ở p–V, đoạn thẳng đứng ở p–T.
4. Đồ thị của các đẳng quá trình
| Quá trình | Hệ – | Hệ – | Hệ – |
|---|---|---|---|
| Đẳng nhiệt ( không đổi) | nhánh hypebol | đoạn thẳng đứng | đoạn thẳng đứng |
| Đẳng tích ( không đổi) | đoạn thẳng đứng | nửa đường thẳng qua gốc | đoạn thẳng đứng |
| Đẳng áp ( không đổi) | đoạn nằm ngang | đoạn nằm ngang | nửa đường thẳng qua gốc |
Trong hệ trục (kenvin), đường thẳng của đẳng tích và đẳng áp đi qua gốc ; khi vẽ theo (C) thì đường thẳng cắt trục tại , không đi qua gốc của trục (do đó không tỉ lệ thuận với ). Đoạn gần gốc thường vẽ nét đứt vì khí thật hoá lỏng trước khi tới đó.
Dùng đồ thị để so sánh: đường đẳng tích dốc hơn trên – ứng với thể tích nhỏ hơn (cùng lượng khí); đường đẳng áp dốc hơn trên – ứng với áp suất nhỏ hơn.
02Tóm tắt
- Đẳng áp: ; đẳng tích: ; .
- Hằng số "tỉ lệ thuận" chỉ với tuyệt đối; đồ thị theo cắt trục tại .
- Đồ thị: đẳng nhiệt hypebol ở –; đẳng tích và đẳng áp là nửa đường thẳng qua ở – và –.
- Lập bảng tại các điểm mốc để chuyển hệ trục.