THÍ NGHIỆM KIỂM CHỨNG ĐỊNH LUẬT CHARLES

Khảo sát mối quan hệ giữa thể tích V và nhiệt độ tuyệt đối T ở áp suất không đổi (Bình cầu & Ống mao quản nằm ngang)

Xi-lanh Pit-tông Vật lí 12 - GDPT 2018
Nhiệt độ Celsius (t) 20,0 °C
Nhiệt độ Kelvin (T) 293,15 K
Thể tích khối khí (V) 100,0 cm³
Áp suất khí quyển (p) 1,0 atm (hằng số)
Bàn Thí Nghiệm Kiểm Chứng Định Luật Charles
Đèn cồn đang tắt
Trạng thái cân bằng ở 20,0 °C (293,15 K) — Thể tích khối khí V = 100,0 cm³
Vi mô Phân tử v = 490 m/s
Điều chỉnh t:
20,0 °C
Đồ Thị Đường Đẳng Áp & Điểm Đo Thực Nghiệm
Bảng Số Liệu Thực Nghiệm
Lần t (°C) T (K) l (cm) V (cm³) V / T (cm³/K) Sai số $\Delta$ (%)
Chưa có số liệu. Hãy điều chỉnh nhiệt độ và nhấn "Ghi Số Liệu", "Đo 10 Mốc" hoặc "Tự Động Đo Kiểm Chứng".
Số lần đo: 0 $\overline{V/T}$: -- Sai số $\overline{\Delta}$: 0,0%
Kết luận kiểm chứng:
Tỉ số V / T duy trì không đổi $\approx \mathbf{0{,}341\text{ cm}^3/\text{K}}$, chứng minh định luật Charles hoàn toàn chính xác.
V / T ≈ 0,341

Bản Chất Vật Lí & Định Luật Charles

- Định luật Charles: Đối với một lượng khí xác định ở áp suất không đổi ($p = \text{const}$), thể tích $V$ tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối $T$:

$$\frac{V}{T} = \text{hằng số} \quad \Longleftrightarrow \quad \frac{V_1}{T_1} = \frac{V_2}{T_2}$$
  • Giải thích vi mô: Khi nhiệt độ $T$ tăng, động năng trung bình và tốc độ chuyển động nhiệt của phân tử khí tăng. Để áp suất va chạm lên thành bình không bị tăng, khối khí nở rộng đẩy giọt chất lỏng chỉ thị ra xa.
  • Đồ thị $(V, T)$: Đường đẳng áp có dạng đường thẳng đi qua gốc tọa độ $O(0\text{ K}, 0\text{ cm}^3)$. Đoạn gần $0\text{ K}$ được vẽ bằng nét đứt.

Câu Hỏi Củng Cố Kiến Thức

Một khối khí ở nhiệt độ $20^\circ\text{C}$ ($293\text{ K}$) có thể tích $100\text{ cm}^3$. Khi đun nóng đẳng áp lên $80^\circ\text{C}$ ($353\text{ K}$), thể tích của khối khí bằng bao nhiêu?