Nhiệt học
Phương trình trạng thái khí lí tưởng
Vật lý · Lớp 11 · /cong-thuc-vat-ly-lop-11/phuong-trinh-trang-thai-khi-li-tuong
Công thức
\[\frac{p_1V_1}{T_1} = \frac{p_2V_2}{T_2}\]
Phương trình trạng thái khí lí tưởng mô tả mối quan hệ giữa áp suất, thể tích và nhiệt độ tuyệt đối của một lượng khí không đổi khi chuyển từ trạng thái này sang trạng thái khác.
Diễn giải ký hiệu
-
\(p_1, p_2\)
áp suất của khí ở trạng thái 1 và 2 (Pa)
-
\(V_1, V_2\)
thể tích của khí ở trạng thái 1 và 2 (m³)
-
\(T_1, T_2\)
nhiệt độ tuyệt đối của khí ở trạng thái 1 và 2 (K)
Cách dùng
Dùng khi khối lượng khí không đổi, xét sự biến đổi giữa hai trạng thái. Thường áp dụng cho các quá trình đẳng áp, đẳng tích, đẳng nhiệt khi kết hợp với các định luật riêng. Cần đổi nhiệt độ sang thang Kelvin.
Vận dụng
Giải bài tập về nén khí trong xi lanh, bơm xe đạp, hay tính toán áp suất trong bình kín khi nhiệt độ thay đổi. Ví dụ: một lượng khí có áp suất 1 atm, thể tích 2 lít ở 27°C, khi đun nóng đến 127°C và thể tích tăng lên 2,5 lít thì áp suất mới là bao nhiêu?
Ví dụ cơ bản
Khí trong bình có p1=1 atm, V1=2 lít, T1=300K. Sau khi nung nóng T2=400K, V2=2,5 lít. Áp suất p2 = p1*V1*T2/(T1*V2) = 1*2*400/(300*2.5) ≈ 1.07 atm.
