Bài Tập Quá Trình Đẳng Tích Định Luật Sác Lơ

Quá trình đẳng tích, được mô tả bởi định luật Sác Lơ, là một khái niệm quan trọng trong vật lý, đặc biệt là trong lĩnh vực nhiệt động lực học. Bài viết này sẽ đi sâu vào Bài Tập Quá Trình đẳng Tích định Luật Sác Lơ, giúp bạn hiểu rõ hơn về định luật này và cách áp dụng nó vào giải quyết các bài toán thực tế.

Định Luật Sác Lơ là gì?

Định luật Sác Lơ, được đặt theo tên nhà khoa học người Pháp Jacques Alexandre Charles, phát biểu rằng ở áp suất không đổi, thể tích của một khối khí tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối của nó.

Điều này có nghĩa là khi nhiệt độ của một chất khí tăng lên, thể tích của nó cũng sẽ tăng lên theo tỉ lệ tương ứng, miễn là áp suất được giữ không đổi. Ngược lại, khi nhiệt độ giảm, thể tích cũng sẽ giảm theo.

Công thức toán học của định luật Sác Lơ được viết là:

V/T = const

Trong đó:

• V là thể tích của khí
• T là nhiệt độ tuyệt đối của khí (đơn vị Kelvin)

Quá Trình Đẳng Tích

Quá trình đẳng tích là quá trình nhiệt động lực học trong đó thể tích của hệ thống được giữ không đổi.

Minh họa quá trình đẳng tích

Điều này thường xảy ra khi một chất khí được làm nóng hoặc làm lạnh trong một bình kín, nơi nó không thể giãn nở hoặc co lại để thay đổi thể tích.

Bài Tập Quá Trình Đẳng Tích Định Luật Sác Lơ

Dưới đây là một số bài tập ví dụ để giúp bạn hiểu rõ hơn về cách áp dụng định luật Sác Lơ vào giải quyết các bài toán thực tế:

Bài tập 1:

Một bình kín có chứa một lượng khí ở nhiệt độ 27°C và thể tích là 2 lít. Nếu tăng nhiệt độ của khí lên 127°C, hãy tính thể tích của khí lúc này.

Giải:

• Đầu tiên, ta cần chuyển đổi nhiệt độ từ độ Celsius (°C) sang Kelvin (K):
  • T1 = 27°C + 273 = 300 K
  • T2 = 127°C + 273 = 400 K
• Áp dụng định luật Sác Lơ: V1/T1 = V2/T2
• Ta có: V2 = V1 T2 / T1 = 2 400 / 300 = 2.67 lít

Kết luận: Khi tăng nhiệt độ lên 127°C, thể tích của khí sẽ tăng lên 2.67 lít.

Bài tập 2:

Một quả bóng bay được bơm căng ở nhiệt độ 25°C và có thể tích là 5 lít. Khi đưa quả bóng ra ngoài trời nắng, nhiệt độ môi trường là 35°C. Giả sử áp suất không đổi, hãy tính thể tích của quả bóng lúc này.

Giải:

• Chuyển đổi nhiệt độ sang Kelvin:
  • T1 = 25°C + 273 = 298 K
  • T2 = 35°C + 273 = 308 K
• Áp dụng định luật Sác Lơ: V1/T1 = V2/T2
• Ta có: V2 = V1 T2 / T1 = 5 308 / 298 = 5.17 lít

Kết luận: Khi đưa ra ngoài trời nắng, thể tích của quả bóng sẽ tăng lên 5.17 lít.

Kết Luận

Bài tập quá trình đẳng tích định luật Sác Lơ là một phần quan trọng trong việc học tập và nghiên cứu về nhiệt động lực học.

Hiểu rõ định luật Sác Lơ và cách áp dụng nó vào giải quyết các bài toán thực tế sẽ giúp bạn có cái nhìn sâu sắc hơn về các hiện tượng tự nhiên và ứng dụng của nó trong cuộc sống.