Đề tài Phân loại và phương pháp giải Bài tập Nhiệt Vật Lý 10 về chất khí

1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI:

Việc học tập môn vật lý muốn đạt kết quả tốt thì trong quá trình nhận thức cần

phải biết đối chiếu những khái niệm, định luật, mô hình vật lý – những sản phẩm do trí

tuệ con ngƣời sáng tạo – với thực tiễn khách quan để nắm vững đƣợc bản chất của

chúng; biết chúng đƣợc sử dụng để phản ánh, miêu tả, biểu đạt đặc tính gì, quan hệ nào

của hiện thực khách quan cũng nhƣ giới hạn phản ánh đến đâu.

Đối với học sinh trung học phổ thông, bài tập vật lý là một phƣơng tiện quan

trọng giúp học sinh rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo vận dụng lý thuyết đã học vào thực tiễn.

Việc giải bài tập vật lý giúp các em ôn tập, cũng cố, đào sâu, mở rộng kiến thức, rèn

luyện thói quen vận dụng kiến thức khái quát để giải quyết các vấn đề của thực tiễn.

Ngoài ra, nó còn giúp các em làm việc độc lập, sáng tạo, phát triển khả năng tƣ duy

cũng nhƣ giúp các em tự kiểm tra mức độ nắm kiến thức của bản thân.

Bài tập vật lý giúp cho học sinh hiểu sâu sắc hơn những quy luật vật lý, những

hịên tƣợng vật lý, biết phân tích chúng và ứng dụng chúng vào những vấn đề thực tiễn.

Trong nhiều trƣờng hợp, dù giáo viên có cố gắng trình bày tài liệu mạch lạc, hợp lôgic,

phát biểu định nghĩa, định luật chính xác, làm thí nghiệm đúng phƣơng pháp và có kết

quả thì đó mới là điều kiện cần chƣa phải là đủ để học sinh hiểu sâu sắc và nắm vững

kiến thức. Chỉ có thông qua các bài tập ở hình thức này hay hình thức khác, tạo điều

kiện cho học sinh vận dụng linh hoạt những kiến thức để tự lực giải quyết thành công

những tình huống cụ thể khác nhau thì những kiến thức đó mới trở nên sâu sắc, hoàn

thiện và biến thành vốn riêng của học sinh.

Trong quá trình giải quyết các tình huống cụ thể do bài tập đề ra, học sinh phải

vận dụng những thao tác tƣ duy nhƣ so sánh, phân tích, tổng hợp, khái quát hoá .v.v để

tự lực tìm hiểu vấn đề Vì thế, bài tập vật lý còn là phƣơng trình rất tốt để tƣ duy óc

tƣởng tƣợng tính độc lập trong việc suy luận, tính kiên trì trong việc khắc phục khó

khăn

pdf33 trang | Chia sẻ: myhoa95 | Ngày: 27/10/2018 | Lượt xem: 1057 | Lượt tải: 4Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Đề tài Phân loại và phương pháp giải Bài tập Nhiệt Vật Lý 10 về chất khí", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
 
21
2211
VV
VPVP
P


 
5. Các bài toán về thông số trạng thái và khối lƣợng của khối khí -Phƣơng trình 
trạng thái khí lý tƣởng: 
Phương pháp: 
- Nếu bài toán có liên quan đến sự biến đổi bất kỳ của một khối lƣợng khí xác định thì 
sử dụng phƣơng trình trạng thái khí lý tƣởng : 
2
22
1
11
T
VP
T
VP
 (1) 
+ Liệt kê các trạng thái của khối khí. 
+ Áp dụng phƣơng trình (1). 
Cần chú ý đổi nhiệt độ toC ra nhiệt độ ToK. 
-Nếu bài toán có liên quan đến khối lƣợng của khối khí thì sử dụng phƣơng trình 
Claypeyron – Mendelev: 
P.V = RT
m

Ngoài ra còn các dạng bài tập khác về phƣơng trình trạng thái của khí lý tƣởng nhƣ : 
phƣơng trình trạng thái áp dụng cho hỗn hợp khí hay phƣơng trình 
trạng thái kết hợp với định luật Acsimet, ... Tùy vào từng điều kiện của đề bài mà vận 
dụng kết hợp các công thức, biến đổi hợp lý. 
Bài tập mẫu: 
Bài 1. Nếu thể tích của một lƣợng khí giảm 1/10, nhƣng nhiệt độ tăng thêm 16oC thì áp 
suất tăng 2/10 so với áp suất ban đầu. Tính nhiệt độ ban đầu. 
Hướng dẫn 
Bài toán có liên quan đến sự biến đổi trạng thái của chất khí nên áp dụng 
phƣơng trình trạng thái. 
- Liệt kê hai trạng thái của khối khí: 
+ Trạng thái 1: 
Khối khí ở nhiệt độ T1, thể tích V1, áp suất P1. 
+ Trạng thái 2: 
T2 = T1 + 16 
V2 = 1 - 1/10 = 0,9V1 
P2 = 1 + 2/10 = 1,2 P1 
- Áp dụng phƣơng trình trạng thái : 
2
22
1
11
T
VP
T
VP
 
Phân loại & Phương pháp giải Bài tập Nhiệt Vật Lý 10 về chất khí 
Gv. Nguyễn Đức Hào Trang 22 
16
1
T
08,1
1
T
1

  
08,0
16
1
T  = 200
0
K 
Vậy, nhiệt độ ban đầu của khối khí là T1 = 200
0
K 
Bài 2. Một bình có thể tích V chứa một hỗn hợp Hydro và Hêli ở nhiệt độ T và áp suất 
P. Khối lƣợng của hỗn hợp là m. Tìm khối lƣợng của mỗi chất khí trong hỗn hợp. 
Hướng dẫn 
Đây là bài toán có liên quan đến khối lƣợng của các khí nên có thể áp dụng 
phƣơng trình Claypeyron - Mendelev. 
- Gọi P1 , P2 , m1 , m2 , µ1 , µ2 lần lƣợt là áp suất riêng phần, khối lƣợng và khối lƣợng 
mol của Hydro và Hêli trong hỗn hợp . 
- Áp dụng phƣơng trình Claypeyron – Mendelev cho từng chất khí : 
+ Đối với Hydrô: P1V = RT
m
1
1

 (1) 
+ Đối với Hêli: P2V = RT
m
2
2

 (2) 
- Cộng hai phƣơng trình (1) và (2): 
RT
2
2
m
1
1
m
V)
2
P
1
P(












 (3) 
+ Mà: 
 P = P1 + P2 và m = m1 + m2 
 + Nên PT (3) viết lại: 
 PV= RT
2
1
mm
1
1
m









 


 + Suy ra khối lƣợng khí Hydrô trong hỗn hợp là: 
2
1
1
1
2
m
RT
pV
1
m




 
Khối lƣợng khí Hêli trong hỗn hợp là: m2 = m – m1 = 
2
1
1
1
2
m
RT
pV
m





Bài 3. Hai bình cầu A và B chứa cùng một chất khí 
đƣợc nối với nhau bằng một ống nằm ngang có tiết diện 
nhỏ, ở giữa ống có một giọt thuỷ ngân ngăn cách hai 
bình (hình vẽ). Lúc đầu nhiệt độ của lƣợng khí trong 
bình A là 0
o
C và bình B là 20
o
C. Hỏi giọt thuỷ ngân 
trong ống nằm ngang có dịch chuyển không ? 
a. Khi tăng nhiệt độ tuyệt đối của khí ở cả hai 
bình lên gấp đôi. 
A 
B 
Phân loại & Phương pháp giải Bài tập Nhiệt Vật Lý 10 về chất khí 
Gv. Nguyễn Đức Hào Trang 23 
b. Khi tăng nhiệt độ mỗi bình lên 10oC. 
Hướng dẫn 
 Áp suất của khí ở hai đầu bình cầu luôn luôn bằng nhau, khi giọt thuỷ ngân còn 
nằm trên ống ngang. Gọi mA, mB là khối lƣợng khí trong hai bình; BBAA VVVV  ,,, lần lƣợt 
là thể tích của khí trong hai bình lúc đầu và lúc sau khi thay đổi nhiệt độ. 
 Ta có : 
BB
AA
B
A
B
B
B
A
A
A
Tm
Tm
V
V
RT
m
pV
RT
m
pV









.
.

 ( 1 ) 
a) Nếu tăng nhiệt độ tuyệt đối ở mỗi bình lân gấp đôi thì tỉ số 
B
A
B
A
T
T
T
T



 không đổi, do đó 
B
A
V
V
 không thay đổi : giọt thuỷ ngân không di chuyển. 
b) Bây giờ 10 AA TT và 10 BB TT tƣơng tự nhƣ ( 1 ) ta có : 
BB
AA
B
A
Tm
Tm
V
V





 ( 2 ) 
So sánh hai tỉ số 
B
A
T
T


 và 
B
A
T
T
, ta có : 
)10(
)(10
10
10








BB
AB
B
A
B
A
B
A
B
A
TT
TT
T
T
T
T
T
T
T
T
Theo đề bài : 
KT
KT
B
A
29327320
2732730


Nhƣ vậy AB TT  , do đó 0


B
A
B
A
T
T
T
T
 hay 
B
A
B
A
T
T
T
T



 ( 3 ) 
Từ ( 1 ), ( 2 ) và ( 3 ) ta suy ra : 
B
A
B
A
V
V
V
V



 ( 4 ) 
Vì BABA VVVV  nên từ ( 4 ) suy ra AA VV  : Giọt thuỷ ngân di chuyển về bình cầu B.
Bài tập luyện tập: 
1. Tính thể tích của 10g khí ôxy áp suất 738 mmHg và nhiệt độ 150C 
ĐS: 7,6 lít 
5. Có 10g khí ôxy ở 470C, áp suất 2,1 atm. Sau khi nung nóng đẳng áp thể tích khí là 10 
lít. Tìm : 
 a. Thể tích trƣớc khi đun. 
 b. Nhiệt độ sau khi đun. 
 c. Khối lƣợng riêng của khí trƣớc và sau khi đun. 
ĐS: a. 4 lít; b. 5270C; c. 2,5 g/l và 1g/l 
5. Các bài toán liên quan đến nhiệt lƣợng, công và độ biến thiên nội năng - Nguyên 
lý I của nhiệt động lực học : 
Phương pháp 
- Áp dụng nguyên lý I của nhiệt động lực học: Q = A + U 
+ Q : nhiệt lƣợng trao đổi giữa hệ và môi trƣờng ngoài: 
Phân loại & Phương pháp giải Bài tập Nhiệt Vật Lý 10 về chất khí 
Gv. Nguyễn Đức Hào Trang 24 
Q > 0 : hệ thu nhiệt 
Q < 0 : hệ tỏa nhiệt 
+ A : Công do hệ thực hiện : 
 A > 0 : hệ sinh công dƣơng (công phát động). 
 A < 0 : hệ sinh công âm (công cản). 
Trong quá trình biến đổi, nếu hệ chịu tác dụng của lực ngoài nào đó sinh công A' thì : 
A = A' 
+ U : Độ biến thiên nội năng của hệ (theo nhiệt độ, kích thƣớc hay hình dạng 
của hệ). 
U > 0 : nội năng tăng 
U < 0 : nội năng giảm 
- Cần chú ý đổi đơn vị của các đại lƣợng cho phù hợp. 
Công của khí lý tƣởng : 
 - Quá trình đẳng áp : A = pV = p(V2 - V1 ) 
 + Khí dãn nở : V > 0  A > 0 
+ Khí bị nén : V < 0  A < 0 
Lưu ý: 
 + Khi cho p (áp suất) : A = p (V2 – V1) 
 + Khi không cho V2: )( 12
1
1 TT
T
PV
A  
Áp dụng và biến đổi các hệ thức giữa A , U, Q theo từng quá trình biến đổi 
 - Đẳng tích : Q = U + A 
 - Đẳng áp : Q = A 
 - Đẳng nhiệt : Q = A 
 - Đoạn nhiệt : A = - U 
 - Chu trình kín : Q = A 
Bài tập mẫu 
Bài 1. Một quả bóng có khối lƣợng 0,1kg rơi từ độ cao 1,5m xuống đất và nảy lên đến 
độ cao 1,2m. tại sao bóng không nảy lên đến độ cao ban đầu ? Tính độ tăng nội năng 
của bóng, đất và không khí. Cho g = 10m/s2. 
Hướng dẫn 
Xét hệ gồm quả bóng, đất và không khí. 
- Gọi W1 và W2 lần lƣợt là cơ năng của bóng khi bắt đầu rơi (ở độ cao h1) và khi đã nảy 
lên độ cao nhất có thể (h2) : 
W1 = mgh1 
W2 = mgh2 (do v1 ; v2 đều bằng 0). 
- Khi bóng rơi chạm đất và nảy lên thì một phần cơ năng của bóng đã chuyển thành nội 
năng của hệ , nên : 
W2 < W1 
 mgh2 < mgh1 
 h2 < h1 
Vì vậy, bóng không nảy lên đến độ cao ban đầu. 
- Áp dụng nguyên lý I của nhiệt động lực học cho hệ kín ; ta có: 
Phân loại & Phương pháp giải Bài tập Nhiệt Vật Lý 10 về chất khí 
Gv. Nguyễn Đức Hào Trang 25 
Q = U - A' = 0 
Suy ra độ tăng nội năng của hệ : 
U = A' = W1 - W2 = mg(h1 - h2) 
- Thay số: 
U = 0,3 (J) 
Nội năng tăng làm tăng nhiệt độ của hệ và có thể làm biến dạng quả bóng, đất. 
A' = W1 - W2 = Wt1 - Wt2 = Wt : Công sinh ra trong quá trình biến đổi bằng độ giảm 
thế năng. 
Bài tập luyện tập 
Một viên đạn chì có nhiệt dung riêng 0,13kJ/kg.độ rơi không ma sát từ độ cao h xuống 
và va chạm mềm với đất. Nếu 50% độ tăng nội năng của đạn đƣợc biến thành nhiệt làm 
nóng viên đạn thì khi chạm đất đạn nóng thêm 5oC. 
Lấy g =10m/s2. Tính h ? 
ĐS: 130m 
Bài tập mẫu 
Bài 2. Một lƣợng khí ở áp suất 2.104N/m2 có thể tích 6.10-3m3 ở nhiệt độ 27oC đƣợc 
nung nóng đẳng áp đến nhiệt độ 87oC. 
a. Tính công do khí thực hiện đƣợc. 
b. Tìm độ biến thiên nội năng của khí. Biết khi nung nóng khí nhận nhiệt 
Hướng dẫn 
a. Công do khí thực hiện: 
- Do quá trình nung nóng là đẳng áp : 
2
2
1
1
T
V
T
V
  
1
T
1
V
2
T
2
V  
- Áp dụng công thức tính công : A = P(V2 - V1) 
Với: P = 2.104N/m2 ;V1 = 6.10
-3
m
3 
t1 = 27
o
C  T1 = 27 + 273 = 300
0
 K 
t2 = 87
o
C  T2 = 87 + 273 = 360
0
 K 
- Thay số : A = 24 (J) 
b. Độ biến thiên nội năng: 
Áp dụng công thức của nguyên lý I nhiệt động lực học: 
Q = A + U 
 U = Q - A 
Vì hệ thu nhiệt nên Q > 0, do đó : 
U = 100 - 24 = 76 (J) 
U > 0, suy ra nội năng của hệ tăng. 
Bài tập luyện tập 
Bài 1. Một khối khí có áp suất 1at, thể tích 10 lít đƣợc giãn nở đẳng áp, thể tích tăng 
gấp hai lần. Tìm công do khí thực hiện. 
Phân loại & Phương pháp giải Bài tập Nhiệt Vật Lý 10 về chất khí 
Gv. Nguyễn Đức Hào Trang 26 
Bài 2. Một khối khí có thể tích 3.10-3m3, áp suất 2.105N/m2 đƣợc nén đẳng áp và nhận 1 
công 50J. Tìm nhiệt độ ban đầu của khí biết nhiệt độ của khí sau khi nén là 17oC. 
Bài 3. Một khối khí có thể tích 3 lít, áp suất 2.105Pa ở 27oC đƣợc nung nóng đẳng tích 
rồi giãn đẳng áp. Khí đã thực hiện một công 60J. Hỏi khi dãn nở nhiệt độ của khí tăng 
lên bao nhiêu ? 
4. Các bài toán về động cơ nhiệt: 
Phương pháp 
- Áp dụng và biến đổi các công thức tính hiệu suất: 
+ Hiệu suất thực tế: 
1
Q
A
1
Q
2
Q
1
Q
H 

 
+ Hiệu suất lý tƣởng: H = 
1
T
2
T
1
1
T
2
T
1
T


- Sau khi tìm H suy ra A hoặc Q1 : 
A = Q1 – Q2 
Chú ý : 
+ Thông thƣờng hay sử dụng hiệu suất lý tƣởng. 
+ Có thể tính công dựa vào diện tích giới hạn trên giản đồ (p,V) 
Bài tập mẫu 
Một động cơ nhiệt lý tƣởng có hiệu suất 25% thực hiện một công , đồng thời truyền cho 
nguồn lạnh nhiệt lƣợng 15kJ. Tính công động cơ thực hiện. 
Hướng dẫn 
Ta có: 
H = 25% = 0,25 
Q2 = 15kJ 
Áp dụng công thức tính hiệu suất của động cơ lý tƣởng: 
2
QA
A
1
Q
A
H

 
 H (Q2 + A) = A  HQ2 + HA = A 
  
H1
2
HQ
A

 
Thay số : A = 5kJ 
Bài tập luyện tập 
1. Mỗi giờ nồi Supde của một máy hơi nƣớc công suất 10kW tiêu thụ 10kg than đá. Hơi 
nƣớc đi vào xylanh có nhiệt độ 200oC và đi ra là 100oC. 
a.Tính hiệu suất lý tƣởng của máy hơi nƣớc. 
b.Tính hiệu suất thực tế, biết năng suất tỏa nhiệt của than đá là 36.106J/kg. 
2. Động cơ nhiệt lý tƣởng mỗi chu trình truyền 80% nhiệt lƣợng nhận đƣợc cho nguồn 
lạnh. Nếu nhiệt độ nguồn nóng là 105,75oC thì nhiệt độ nguồn lạnh làbao nhiêu ? 
Phân loại & Phương pháp giải Bài tập Nhiệt Vật Lý 10 về chất khí 
Gv. Nguyễn Đức Hào Trang 27 
3. Một động cơ nhiệt lý tƣởng hoạt động giữa hai nguồn nhiệt 100oC và 25,4oC, thực 
hiện một công 2kJ. 
a.Tính hiệu suất của động cơ, nhiệt lƣợng mà động cơ nhận từ nguồn nóng và 
nhiệt lƣợng nó truyền cho nguồn lạnh. 
b. Nếu tăng nhiệt độ nguồn nóng lên 130oC thì hiệu suất của động cơ là bao 
nhiêu ? 
CHƢƠNG III 
BÀI TẬP ĐỒ THỊ 
Phương pháp: 
- Đối với dạng bài tập mà dữ kiện cho trong bài toán là một đồ thị thì yêu cầu 
phải hiểu đƣợc ý nghĩa của đồ thị : 
+ Xem đồ thị biểu đạt mối liên hệ giữa các đại lƣợng vật lý nào, tƣơng đƣơng với công 
thức nào. 
+ Từ đồ thị đã cho rút ra những số liệu chính xác.Từ đó, vận dụng những kiến thức đã 
học có liên quan đến yêu cầu của bài toán để giải. 
- Đối với dạng bài tập đòi hỏi phải biểu diễn quá trình diễn 
biến của một hiện tƣợng nào đó bằng đồ thị thì yêu cầu 
phải : 
+ Hình dung đƣợc diễn biến của hiện tƣợng, mối liên hệ 
giữa các đại lƣợng đã cho ở đề bài. 
+ Vẽ chính xác đồ thị biểu diễn các số liệu đã cho. Từ đồ thị 
cũng có thể tìm ra đƣợc một kết quả nào đó mà bài toán yêu 
cầu hay một định luật vật lý. 
Bài tập mẫu 
Đồ thị biểu diễn 3 trạng thái của cùng một khối lƣợng lý tƣởng. 
Hãy so sánh nhiệt độ của khối khí ở 3 trạng thái đã cho. 
Hướng dẫn 
Đây là dạng bài tập đồ thị về các trạng thái của khí lý tƣởng. 
Trên đồ thị: 
- Trục OP biểu diễn áp suất của khối khí. 
- Trục OV biểu diễn thề tích của khối khí. 
- Các đƣờng T1, T2, T3 là các đƣờng đẳng nhiệt nên nhiệt độ nhƣ nhau tại mọi điểm trên 
mỗi đƣờng. 
Để so sánh nhiệt độ của các trạng thái khí ta chọn 
Vo = const và áp dụng định luật Charles cho các trạng thái của khối khí. 
Áp dụng định luật Charles cho ba trạng thái của khối khí khi V0 = const: 
Trên đồ thị, ta thấy: 
P1 < P2 < P3 
Mà áp suất biến thiên bậc nhất theo nhiệt độ tuyệt đối nên: 
T1 < T2 < T3 
P 
V 
0 
T2 
T3 
T1 
Phân loại & Phương pháp giải Bài tập Nhiệt Vật Lý 10 về chất khí 
Gv. Nguyễn Đức Hào Trang 28 
Bài tập 
Bài 1. Hình (1) là đồ thị chu trình của 1 mol khí lý tƣởng trong mặt phẳng tọa độ (V,T). 
Vẽ các đồ thị của chu trình trong mặt phẳng tọa độ (P,V) và (P,T); trục tung là trục OP. 
Bài 2. Hình (2) là đồ thị của hai chu trình biến đổi trong hệ tọa độ (P,T) và (V,T). Hãy 
vẽ đồ thị biểu diễn mỗi chu trình trong các hệ tọa độ còn lại. 
Hình (1) Hình (2) 
Bài 3. Một lƣợng khí biến đổi theo chu trình đƣợc 
biểu diễn trên đồ thị hình bên. 
Biết : p1 = p3; V1 =1m
3
 , V2 = 4m
3
; 
T1 = 100K và T4 = 300K. 
Tính V3 = ? 
Hướng dẫn 
Vì p1 = p3 nên ta có: 
  3 3 3 3
1 1
100 1
V T
T V
V T
   
Đoạn 2- 4 có dạng một đoạn thẳng nên có dạng:V = a.T + b với a,b là các hằng số 
+ Khi V = V2, T =100 thì V2 = a.100 + b (2) 
+ Khi V = V4, T = 300 thì V4 = a.300 + b (3) 
+ Từ (2) và (3) ta có: a = - 3/200 và b = 5,5 
+ Khi T = T3 ; V = V3 thì V3 = 3
3
.100. 5,5
200
V  
 Vậy V3 = 2,2m
3
Bài 4: 
 Có 1 g khí Heli (coi là khí lý tƣởng đơn nguyên tử) 
thực hiện một chu trình 1 – 2 – 3 – 4 – 1 đƣợc biểu diễn 
trên giản đồ P-T nhƣ hình 1. Cho P0 = 10
5
Pa; T0 = 300K. 
1) Tìm thể tích của khí ở trạng thái 4. 
2) Hãy nói rõ chu trình này gồm các đẳng quá trình 
nào. Vẽ lại chu trình này trên giản đồ P-V và trên 
V 
T 
0 
1 
2 
3 
P 
T 
0 
1 
2 
3 
(2) 
(1) 
(3) 
(4) 
V 
T 
0 
V2 
V1 
T1 
T2 
P 
T 
0 T0 
2P0 
1 2 
3 4 
2T0 
P0 
Hình 1 
Phân loại & Phương pháp giải Bài tập Nhiệt Vật Lý 10 về chất khí 
Gv. Nguyễn Đức Hào Trang 29 
giản đồ V-T (cần ghi rõ giá trị bằng số và chiều biến đổi của chu trình). 
3) Tính công mà khí thực hiện trong từng giai đoạn của chu trình. 
Hướng dẫn 
a) Quá trình 1 – 4 có P tỷ lệ thuận với T nên là quá trình đẳng tích, vậy thể tích ở 
trạng thái 1 và 4 là bằng nhau: V1 = V4. Sử dụng phƣơng trình C-M ở trạng thái 1 
Ta có: 
1 1 1
m
PV RT

, suy ra: 1
1
1
RTm
V
P


Thay số: m = 1g;  = 4g/mol; R = 8,31 J/(mol.K); T1 = 300K và P1 = 2.10
5
 Pa ta 
đƣợc: 3 31 5
1 8,31.300
3,12.10
4 2.10
V m  
b) Từ hình vẽ ta xác định đƣợc chu trình này gồm các đẳng quá trình sau: 
1 – 2 là đẳng áp; 2 – 3 là đẳng nhiệt; 
3 – 4 là đẳng áp; 4 – 1 là đẳng tích. 
Vì thế có thể vẽ lại chu trình này trên giản đồ P-V (hình a) và trên giản đồ V-T (hình 
b) nhƣ trên hình a) và hình b): 
c) Để tính công, trƣớc hết sử dụng phƣơng trình trạng thái ta tính đƣợc các thể tích: 
V2 = 2V1 = 6,24.10 
– 3
 m
3
; V3 = 2V2 = 12,48.10 
– 3
 m
3
. 
Công mà khí thực hiện trong từng giai đoạn: 
5 3 3 2
12 1 2 1( ) 2.10 (6,24.10 3,12.10 ) 6,24.10A p V V J
      
5 3 23
23 2 2
2
ln 2.10 .6,24.10 ln2 8,65.10
V
A p V J
V
   
5 3 3 2
34 3 4 3( ) 10 (3,12.10 12,48.10 ) 9,36.10A p V V J
       
41 0A  vì đây là quá trình đẳng áp. 
P(10
5
Pa) 
Hình a 
V(l) 
0 3,12 
2 
1 2 
3 
4 
12,48 
1 
6,24 
V(l) 
Hình b 
T(K) 
0 
3,12 
1 
2 
3 
4 
12,48 
6,24 
300 600 150 
Phân loại & Phương pháp giải Bài tập Nhiệt Vật Lý 10 về chất khí 
Gv. Nguyễn Đức Hào Trang 30 
Bài 5. Một lƣợng khíÔxy 1300C, áp suất 105Pa đƣợc nén đẳng nhiệt đến áp suất 
1,3.10
5
Pa 
Cần làm lạnh đẳng tích khí đến nhiệt độ nào để áp suất giảm bằng lúc đầu ? Biểu diễn 
quá trình trên trong các hệ tọa (p,V), (p,T) và (V,T). 
Bài 6. Có 20g khí Hêli chứa trong xylanh đậy kín 
bởi pittông biến đổi chậm từ (1) đến (2) theo đồ thị 
hình 11. Với : V1= 30 lít, p1 = 5 atm, V2 = 10 lít, p2 
=15 atm. Tìm nhiệt độ cao nhất mà khí đạt đƣợc 
trong quá trình biến đổi 
Bài 7. Cho một mol khí lí tƣởng đơn nguyên tử biến 
đổi theo một chu trình thuận nghịch đƣợc biểu diễn 
trên đồ thị (Hình 2) 
Trong đó đoạn thẳng 1 – 2 có đƣờng kéo dài 
đi qua gốc tọa độ và quá trình 2 – 3 là đoạn nhiệt. 
 Biết T1 = 300K; p2 = 3p1; V4 = 4V1. 
 1/ Tính các nhiệt độ T2, T3, T4. 
 2/ Tính hiệu suất của chu trình 
P 
V 
V1 V2 
P1 
P2 
 p 
 p2 2 
 p3 3 
 p1 1 4 
 O V1 V2 V4 V 
Hình 2 
Phân loại & Phương pháp giải Bài tập Nhiệt Vật Lý 10 về chất khí 
Gv. Nguyễn Đức Hào Trang 31 
C. KẾT LUẬN 
Qua quá trình nghiên cứu, đề tài đã đạt đƣợc một số kết quả: 
- Phân loại đƣợc các bài tập vật lý nhƣ ở nhiệm vụ đã đề ra. 
- Đƣa ra một dàn bài chung cho việc giải bài tập vật lý. 
- Đề ra cách giải cho từng loại bài tập: định tính, định lƣợng, đồ thị 
- Nêu phƣơng pháp giải cho từng dạng bài tập cụ thể, có kèm theo bài tập mẫu, 
bài tập áp dụng và bài tập tổng hợp. 
- Rút ra một số điều cần lƣu ý khi giải bài tập vật lý. 
Tuy nhiên, bài tập Vật Lý cũng nhƣ phƣơng pháp giải đều rất đa dạng. Các bài tập và 
phƣơng pháp nêu trên chỉ là một số dạng thông thƣờng, phổ biến mà học sinh phổ thông 
trung học thƣờng gặp, có thể giúp học sinh rèn luyện thêm kỹ năng giải bài tập. Ngoài 
ra, học sinh cần phải tham khảo thêm nhiều sách, nhiều phƣơng pháp và các dạng bài 
tập mở rộng, nâng cao nhằm phát triển kỹ năng, kỹ xảo, khả năng tƣ duy 
Khi giải bài tập Vật Lý cần lƣu ý một số điểm sau: 
- Chú ý phần định tính của bài toán . 
- Đổi đơn vị của các đại lƣợng cho phù hợp. 
- Trong quá trình giải toán, chỉ nên biến đổi các công thức bằng chữ, đến công 
thức cuối cùng hãy thay số vào để tính kết quả. (Ngoại trừ những trƣờng thay số từ đầu 
thì việc giải bài toán sẽ đơn giản hơn). 
- Cần tìm nhiều cách để giải một bài tập, sau đó rút ra cách giải ngắn gọn, đầy đủ 
và dể hiểu nhất./. 
 Ngày 10 tháng 05 năm 2012 
 Ngƣời thực hiện 
 Nguyễn Đức Hào 
Phân loại & Phương pháp giải Bài tập Nhiệt Vật Lý 10 về chất khí 
Gv. Nguyễn Đức Hào Trang 32 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
1. Sách giáo khoa Vật lí 10 nâng cao – Nhà xuất bản Giáo dục, năm 2008. 
2. Sách bài tập Vật lí 10 nâng cao - Nhà xuất bản Giáo dục, năm 2008. 
3. Kiến thức cơ bản và nâng cao Vật lí THPT – Tác giả Vũ Thanh Khiết; Nhà xuất bản 
Hà Nội. năm 2002. 
4. Các bài toán vật lí chọn lọc phổ thông trung học. Cơ – Nhiệt. Tác giả Vũ Thanh 
Khiết; Nhà xuất bản Hà Nội. năm 2001 
5. Bài tập vật lý phân tử và nhiệt học – Tác giả Dƣơng Trọng Bái, Đàm Trung Đồn –
Nhà xuất bản Giáo dục năm 2001. 
6. Tuyển tập Bài tập vật lí nâng cao THPT. Tập 2. Vật lí phân tử & nhiệt học. Tác giả 
Phạm Quí Tƣ (chủ biên), năm 2002 
*************** 
Phân loại & Phương pháp giải Bài tập Nhiệt Vật Lý 10 về chất khí 
Gv. Nguyễn Đức Hào Trang 33 
 SỞ GD & ĐT ĐỒNG NAI CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM 
TRƢỜNG THPT NGUYỄN BỈNH KHIÊM Độc lập - Tự do - Hạnh phúc 
 --------------------------- ----------------------- 
Đồng Nai, ngày 10 tháng 05 năm 2012 
PHIẾU NHẬN XÉT, ĐÁNH GIÁ SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM 
Năm học: 2011-2012 
Tên sáng kiến kinh nghiệm: “ Phân loại và phƣơng pháp giải bài tập nhiệt vật lý 10 
về chất khí ” 
Họ và tên tác giả: Nguyễn Đức Hào. Đơn vị: Tổ Tự nhiên. 
Lĩnh vực: 
Quản lí giáo dục: Phƣơng pháp dạy học bộ môn: Vật lý 
Phƣơng pháp giáo dục: Lĩnh vực khác: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 
 1. Tính mới: 
 - Có giải pháp hoàn toàn mới: 
 - Có giải pháp cải tiến, đổi mới từ giải pháp đã có: 
 2. Hiệu quả: 
 - Hoàn toàn mới và đã triển khai áp dụng trong toàn ngành có hiệu quả cao. 
 - Có tính cải tiến hoặc đổi mới từ những giải pháp đã có và đã triển khai áp dụng 
trong toàn ngành có hiệu quả cao. 
 - Hoàn toàn mới và đã triển khai áp dụng tại đơn vị có hiệu quả cao. 
 - Có tính cải tiến hoặc đổi mới từ những giải pháp đã có và đã triển khai áp dụng tại 
đơn vị có hiệu quả . 
 3. Khả năng áp dụng: 
 - Cung cấp đƣợc các luận cứ khoa học cho việc hoạch định đƣờng lối, chính sách: 
 Tốt Khá Đạt 
 - Đƣa ra các giải pháp khuyền nghị có khả năng ứng dụng thực tiễn, dễ thực hiện và 
dễ đi vào cuộc sống: Tốt Khá Đạt 
 - Đã đƣợc áp dụng trong thực tế đạt hiệu quả hoặc có khả năng áp dụng đạt hiệu 
quả trong phạm vi rộng: Tốt Khá Đạt 
XÁC NHẬN CỦA TỔ CHUYÊN MÔN THỦ TRƢỞNG ĐƠN VỊ 

File đính kèm:

  • pdfphan_loai_phuong_phap_giai_bai_tap_nhiet_vat_ly_10_ve_chat_khi_8401.pdf
Sáng Kiến Liên Quan