Chào các em! Hôm nay chúng ta sẽ cùng nhau luyện tập một bài tập về khí lí tưởng, một chủ đề rất quan trọng trong chương trình Vật lý lớp 10. Chúng ta sẽ đi từng bước một để hiểu rõ bản chất của bài toán nhé.

Bài toán yêu cầu chúng ta tìm thể tích của một lượng khí ở điều kiện tiêu chuẩn (ĐKTC), biết trạng thái ban đầu của nó.

Đầu tiên, chúng ta cần xác định các thông số trạng thái của khí ở điều kiện ban đầu và điều kiện tiêu chuẩn.

1. Phân tích dữ liệu đề bài cho:

* Trạng thái ban đầu (trạng thái 1):
* Áp suất: \( p_1 = 750 \text{ mmHg} \)
* Nhiệt độ: \( t_1 = 27^\circ\text{C} \)
* Thể tích: \( V_1 = 76 \text{ cm}^3 \)

* Điều kiện tiêu chuẩn (ĐKTC) (trạng thái 2):
* Áp suất: \( p_2 = 760 \text{ mmHg} \)
* Nhiệt độ: \( t_2 = 0^\circ\text{C} \)
* Thể tích: \( V_2 = ? \) (Đây là đại lượng chúng ta cần tìm)

2. Chuyển đổi đơn vị nhiệt độ sang Kelvin:

Trong các định luật về khí, chúng ta luôn sử dụng nhiệt độ tuyệt đối, tức là nhiệt độ đo bằng thang Kelvin. Để chuyển từ độ Celsiut sang Kelvin, ta cộng thêm 273.

* Nhiệt độ ban đầu: \( T_1 = t_1 + 273 = 27 + 273 = 300 \text{ K} \)
* Nhiệt độ ở ĐKTC: \( T_2 = t_2 + 273 = 0 + 273 = 273 \text{ K} \)

3. Áp dụng phương trình trạng thái khí lí tưởng:

Phương trình trạng thái khí lí tưởng liên hệ ba thông số áp suất, thể tích và nhiệt độ của một lượng khí không đổi. Phương trình có dạng:

\[ \frac{pV}{T} = \text{hằng số} \]

Áp dụng cho hai trạng thái ban đầu (1) và trạng thái cuối (2) của cùng một lượng khí, ta có:

\[ \frac{p_1 V_1}{T_1} = \frac{p_2 V_2}{T_2} \]

4. Biến đổi công thức để tìm thể tích \( V_2 \):

Từ phương trình trên, chúng ta cần tìm \( V_2 \). Chúng ta có thể biến đổi như sau:

Nhân cả hai vế với \( T_2 \):
\[ \frac{p_1 V_1 T_2}{T_1} = p_2 V_2 \]

Chia cả hai vế cho \( p_2 \):
\[ V_2 = \frac{p_1 V_1 T_2}{T_1 p_2} \]

5. Thay số và tính toán:

Bây giờ, chúng ta sẽ thay các giá trị đã có vào công thức vừa tìm được:

* \( p_1 = 750 \text{ mmHg} \)
* \( V_1 = 76 \text{ cm}^3 \)
* \( T_1 = 300 \text{ K} \)
* \( p_2 = 760 \text{ mmHg} \)
* \( T_2 = 273 \text{ K} \)

\[ V_2 = \frac{(750 \text{ mmHg}) \times (76 \text{ cm}^3) \times (273 \text{ K})}{(300 \text{ K}) \times (760 \text{ mmHg})} \]

Chúng ta có thể rút gọn các đơn vị giống nhau ở tử và mẫu: mmHg và K. Đơn vị còn lại sẽ là cm^3, đúng với yêu cầu về thể tích.

Bây giờ, chúng ta thực hiện phép tính:

\[ V_2 = \frac{750 \times 76 \times 273}{300 \times 760} \text{ cm}^3 \]

\[ V_2 = \frac{15531000}{228000} \text{ cm}^3 \]

\[ V_2 \approx 68.118 \text{ cm}^3 \]

Nếu làm tròn đến một chữ số thập phân, chúng ta có \( V_2 \approx 68.1 \text{ cm}^3 \).

6. Kết luận:

Vậy, thể tích của lượng khí ở điều kiện tiêu chuẩn (0°C, 760 mmHg) có giá trị xấp xỉ 68.1 cm³.

Các em thấy đó, chỉ cần áp dụng đúng phương trình trạng thái khí lí tưởng và chú ý đổi đơn vị nhiệt độ, chúng ta có thể giải quyết bài toán một cách dễ dàng. Hãy xem lại các bước và ghi nhớ công thức quan trọng này nhé! Có bạn nào có câu hỏi gì không?