LÝ THUYẾT PHẦN NHIỆT ĐỘNG

minhhoangkhtn · 02-23-2008

MÌNH ĐỌC SÁCH THẦY SƠN VỀ NHIỆT ĐỘNG VÀ CÓ CHỖ KHÔNG HIỂU, MONG CÁC BẠN HOẶC CÁC ANH CHỊ GIÚP ĐỠ :
Ta gọi Va là thể tích tính cho 1 mol khí
Hiệu chỉnh ảnh hưởng của thể tích thật của khí :
Với khí thật có thể tích mol Va ở p và T xác định, thể tích mà các phân tử khí di chuyển tự do bé hơn Va, vậy thể tích mol Va lý tưởng tương đương cũng ở p và T phải nhỏ hơn. Nói một cách khác, nếu chưa để ý đến tương tác Van Der Waals, ta có thể áp dụng cho khí thật phương trình khí lý tưởng với đk thay thế Va thật bằng Va lý tưởng tương đương : (p.Va)lý tưởng = RT, với Va lý tưởng = Va - b

**bluemonster** · 02-24-2008

Trích:

Nguyên văn bởi minhhoangkhtn

MÌNH ĐỌC SÁCH THẦY SƠN VỀ NHIỆT ĐỘNG VÀ CÓ CHỖ KHÔNG HIỂU, MONG CÁC BẠN HOẶC CÁC ANH CHỊ GIÚP ĐỠ :
Ta gọi Va là thể tích tính cho 1 mol khí
Hiệu chỉnh ảnh hưởng của thể tích thật của khí :
Với khí thật có thể tích mol Va ở p và T xác định, thể tích mà các phân tử khí di chuyển tự do bé hơn Va, vậy thể tích mol Va lý tưởng tương đương cũng ở p và T phải nhỏ hơn. Nói một cách khác, nếu chưa để ý đến tương tác Van Der Waals, ta có thể áp dụng cho khí thật phương trình khí lý tưởng với đk thay thế Va thật bằng Va lý tưởng tương đương : (p.Va)lý tưởng = RT, với Va lý tưởng = Va - b

Ở khí lý tưởng, người ta bỏ qua tất cả các tương tác giữa các phân tử trong hệ. Do đó, các phân tử khí lý tưởng có thể sắp xếp với nhau một cách trật tự nhất có thể, và thể tích nó sẽ nhỏ hơn khí thực (ở cùng p và T). Đó là nội dung của đoạn trên.

New_P · 02-24-2008

Các anh chị, các thầy có thể chĩ em vài sách Bài Tập hay hay về fần Nhiệt Động kô ạ :P Hóa Keo nữa ạ :P
Sách thầy Sơn có Btập nhưng kô có đáp số :P
Em cám ơn trc ạ...

minhhoangkhtn · 02-24-2008

Trích:

Nguyên văn bởi New_P

Các anh chị, các thầy có thể chĩ em vài sách Bài Tập hay hay về fần Nhiệt Động kô ạ :P Hóa Keo nữa ạ :P
Sách thầy Sơn có Btập nhưng kô có đáp số :P
Em cám ơn trc ạ...

BẠN CÓ THỂ MUA CUỐN BÀI TẬP HÓA LÝ CỦA NGUYỄN VĂN DUỆ VÀ TRẦN HIỆP HẢI. CÒN HÓA KEO THÌ MÌNH ĐANG TÌM SÁCH BT ĐÂY

LessThanPerfect · 02-24-2008

Trích:

Nguyên văn bởi bluemonster

Ở khí lý tưởng, người ta bỏ qua tất cả các tương tác giữa các phân tử trong hệ. Do đó, các phân tử khí lý tưởng có thể sắp xếp với nhau một cách trật tự nhất có thể, và thể tích nó sẽ nhỏ hơn khí thực (ở cùng p và T). Đó là nội dung của đoạn trên.

Mình thấy đoạn văn trong sách giáo khoa hơi khó hiểu nhưng lời giải thích của bluemonster lại càng khó hiểu hơn nữa.

-Thứ nhất, trong đoạn văn được trình bày trong sách giáo khoa kể trên, rõ ràng giả thuyết được thấy Sơn nêu ra là không có sự tương tác giữa các phân tử khí (lý tưởng cũng như thật) bởi vì ở đây tác giả chỉ mới bắt đầu muốn sửa đổi giá trị của thể tích Va trong phương trình khí lý tưởng. Khi tương tác giữa các phân tử khí được xét đến thì cái cần được sửa đổi trong phương trình khí lý tưởng thường là áp suất P chứ không phải thể tích Va.
-Thứ hai, thật khó hiểu khi bluemonster cho rằng do không có tương tác nên các phân tử khí lý tưởng "có thể sắp xếp với nhau một cách trật tự nhất". Phải chăng điều ngược mới đúng: khi không có sự tương tác giữa các cá thể thì mức trật tự của chúng là thấp nhất (tức là sắp xếp không có trật tự nhất)?!
-Thứ ba, bluemonster đề cập đến thể tích nhưng chưa rõ là thể tích nào được đề cập bởi vì ý nghĩa của mỗi loại thể tích hoàn toàn khác nhau. Thế tích của các phân tử khí hay thể tích mà chúng có thể di chuyển?

Nói tóm lại, để giải thích ý của đoạn văn trong sách giáo khoa trên, mình đưa ra thí dụ thế này:
Khi cho 1 mole khí A vào bình kín có thể tích V ở nhiệt độ T và nếu ta bỏ qua tương tác giữa các phân tử khí A thì mối quan hệ giữa áp suất, thể tích và nhiệt độ sẽ có dạng:
P*Va = RT, trong đó Va là thể tích mà các phân tử A có thể di chuyển.
-Khi cho A là một khí lý tưởng thì ngoài giả thuyết về không có sự tương tác giữa các phân tử A, ta cũng giả thuyết rằng A chỉ là những chất điểm (nghĩa là bản thân nó không có thể tích). Do đó thể tích mà các chất điểm A có thể di chuyển trong bình chứa sẽ bằng thể tích của bình, Va = V.
-Nếu A là một khí thật, mỗi phân tử A sẽ có thể tích riêng của nó mặc dù khá nhỏ (thí dụ phân tử O2 có kích thước vài amstrong^3 chẳng hạn). Do đó thể tích thật mà các phân tử A có thể di chuyên trong bình chứa sẽ nhỏ hơn V. Hay nói cách khác là Va = (V - b).
Do đó, cho khí lý tưởng PV = RT và cho khí thật P(V-b) = RT.

minhhoangkhtn · 02-24-2008

Trích:

Nguyên văn bởi LessThanPerfect

-Nếu A là một khí thật, mỗi phân tử A sẽ có thể tích riêng của nó mặc dù khá nhỏ (thí dụ phân tử O2 có kích thước vài amstrong^3 chẳng hạn). Do đó thể tích thật mà các phân tử A có thể di chuyên trong bình chứa sẽ nhỏ hơn V. Hay nói cách khác là Va = (V - b).
Do đó, cho khí lý tưởng PV = RT và cho khí thật P(V-b) = RT.

BẠN CÓ THỂ GIẢI THÍCH GIÚP MÌNH ĐOẠN NÀY KHÔNG ? TẠI SAO KHI CÓ KÍCH THƯỚC THÌ THỂ TÍCH THẬT LẠI NHỎ HƠN V.

**bluemonster** · 02-24-2008

Hi LessthanPerfect !
Vậy mình giải thích cả cái ý của mình cho bạn hiểu vậy ! Thật ra đoạn trong sách thầy Sơn viết hơi lấn cấn, chứ ý tứ thì lại dễ hiểu !

Trích:

-Thứ nhất, trong đoạn văn được trình bày trong sách giáo khoa kể trên, rõ ràng giả thuyết được thấy Sơn nêu ra là không có sự tương tác giữa các phân tử khí (lý tưởng cũng như thật)

Mình nghĩ thầy Sơn ko bao giờ dám tuyên bố (dù là hàm ý) không có tương tác giữa các phân tử khí thật. Vì như thế sẽ đi ngược hoàn toàn với các định luật Raoult !
Mình luôn nắm vững tư tưởng khi làm việc với khí lý tưởng và khí thật, đó là giữa các phân tử khí thật có một "trường tương tác", nghĩa là mỗi phân tử khí thật sẽ có một không gian nhất định trong hệ.

Trích:

-Thứ hai, thật khó hiểu khi bluemonster cho rằng do không có tương tác nên các phân tử khí lý tưởng "có thể sắp xếp với nhau một cách trật tự nhất". Phải chăng điều ngược mới đúng: khi không có sự tương tác giữa các cá thể thì mức trật tự của chúng là thấp nhất (tức là sắp xếp không có trật tự nhất)?!

Rất tiếc, comment này của LessthanPerfect mình xin bác bỏ hoàn toàn. Mình không có gì sai cả. Dưới một áp suất nhất định (giả thuyết áp suất khá lớn nhé), các phân tử khí thực thể hiện như cái ống bơm xe đạp mà ta thấy ngoài đời sống (xylanh sẽ khó đẩy xuống khi khí bên trong đã full), điều này cho thấy giữa các phân tử khí thực luôn có một không gian hay mình gọi là trường tương tác bao quanh nó. Trường này là các lực liên phân tử, như Van Der Walls chẳng hạn. Còn nếu với khí lý tưởng, chả bao giờ cái xylanh kia khó đẩy xuống cả, vì không tồn tại "trường tương tác" bao quanh phân tử khí lý tửơng. Chính vì vậy ở trên mình đã dám tuyên bố: "các phân khí lý tưởng không có tương tác nên chúng có thể sắp xếp với nhau một cách trật tự nhất".

Về khí lý tưởng mình cũng xin nói thêm, đây là mô hình lý thuyết, và do các Prof tưởng tượng ra để có thể làm việc tương đối với khí thực. Chính vì vậy phải tuân thủ tất cả các luận điểm của nó.

Trích:

-Thứ ba, bluemonster đề cập đến thể tích nhưng chưa rõ là thể tích nào được đề cập bởi vì ý nghĩa của mỗi loại thể tích hoàn toàn khác nhau. Thế tích của các phân tử khí hay thể tích mà chúng có thể di chuyển?

Thế tích thì chỉ có một loại, đó là thể tích của hệ thống, dưới một áp suất và nhiệt độ cho sẵn. Mình không rõ khái niệm thể tích "chúng có thể di chuyển" là sao cả ? Nhưng ở đây có lẽ không bàn tới.

Trích:

Nói tóm lại, để giải thích ý của đoạn văn trong sách giáo khoa trên, mình đưa ra thí dụ thế này:
Khi cho 1 mole khí A vào bình kín có thể tích V ở nhiệt độ T và nếu ta bỏ qua tương tác giữa các phân tử khí A thì mối quan hệ giữa áp suất, thể tích và nhiệt độ sẽ có dạng:
P*Va = RT, trong đó Va là thể tích mà các phân tử A có thể di chuyển.
-Khi cho A là một khí lý tưởng thì ngoài giả thuyết về không có sự tương tác giữa các phân tử A, ta cũng giả thuyết rằng A chỉ là những chất điểm (nghĩa là bản thân nó không có thể tích). Do đó thể tích mà các chất điểm A có thể di chuyển trong bình chứa sẽ bằng thể tích của bình, Va = V.
-Nếu A là một khí thật, mỗi phân tử A sẽ có thể tích riêng của nó mặc dù khá nhỏ (thí dụ phân tử O2 có kích thước vài amstrong^3 chẳng hạn). Do đó thể tích thật mà các phân tử A có thể di chuyên trong bình chứa sẽ nhỏ hơn V. Hay nói cách khác là Va = (V - b).
Do đó, cho khí lý tưởng PV = RT và cho khí thật P(V-b) = RT.

Đúng là một lời explain rất rõ !

Hi vọng sẽ mãn nhãn tác giả topic ! Do minhhoangkhtn post câu hỏi trong box ĐH, thế nên mình chỉ ưu tiên trả lời ngắn gọn nhất có thể cho người xem hiểu.

Thân !

LessThanPerfect · 02-24-2008

Trích:

Nguyên văn bởi minhhoangkhtn

BẠN CÓ THỂ GIẢI THÍCH GIÚP MÌNH ĐOẠN NÀY KHÔNG ? TẠI SAO KHI CÓ KÍCH THƯỚC THÌ THỂ TÍCH THẬT LẠI NHỎ HƠN V.

Hãy tưởng tượng bạn có một thùng hình lập phương với thể tích là 1 m^3. Bạn cho 2 cái hộp nhỏ với kích thước 0.1 m^3 cho mỗi hộp vào thùng. Thể tích không gian mà hai cái hộp có thể di chuyển tự do trong thùng sẽ nhỏ hơn 1 m^3 bởi vì bản thân 2 cái hộp đã chiếm 0.2 m^3 của khoảng không gian này rồi. Cái hộp thứ nhất không thể di chuyển vào khoảng không gian 0.1 m^3 mà cái hộp thứ hai đang chiếm và ngược lại.

LessThanPerfect · 02-24-2008

Một vài trả lời cho bài viết của bluemonster:

Trích:

Mình nghĩ thầy Sơn ko bao giờ dám tuyên bố (dù là hàm ý) không có tương tác giữa các phân tử khí thật. Vì như thế sẽ đi ngược hoàn toàn với các định luật Raoult !

Nếu bạn đọc kĩ bài LTP viết, bạn sẽ thấy rằng mình chưa bao giờ nói thầy Sơn đã tuyên bố không có tương tác giữa các phân tử khí thật. Do đó, cái phần luận điểm "vì thế sẽ đi ngược..." sẽ bị bác bỏ bởi vì cái phần cause của nó đã không đúng. Trong bài viết đầu tiên của mình, LTP chỉ nói là ở giai đoạn sơ khởi chỉnh sửa thể tích này, tác giả đưa ra giả thuyết rằng không có tương tác giữa các phân tử khí (lý tưởng cũng như thật). Bằng chứng là đoạn văn trong sách giáo khoa có ghi rõ "Nói một cách khác, nếu chưa để ý đến tương tác Van Der Waals, ta có thể áp dụng cho khí thật phương trình khí lý tưởng với đk thay thế Va thật bằng Va lý tưởng tương đương..."

Ngược lại, bài viết đầu tiên của bạn làm người đọc khó hiểu. Vấn đề nằm ở đây (trích nguyên văn lời của bluemonster):
"Ở khí lý tưởng, người ta bỏ qua tất cả các tương tác giữa các phân tử trong hệ. Do đó, các phân tử khí lý tưởng có thể sắp xếp với nhau một cách trật tự nhất có thể, và thể tích nó sẽ nhỏ hơn khí thực (ở cùng p và T). Đó là nội dung của đoạn trên."
Bạn bắt đầu với việc đặt vấn đề là không có tương tác giữa các phân tử khí lý tưởng và trong cách lý luận của bạn sai lầm trầm trọng nhất là cụm từ "do đó". Cụm từ này làm cho người đọc hiểu nhầm rằng sự khác biệt về tương tác giữa các phân tử khí (có tương tác trong khí thật và không có tương tác trong khí lý tưởng) là nguyên nhân chính dẫn đến sự khác biệt giữa việc dùng (Va - b) và Va được trình bày đoạn văn của thầy Sơn. Lý luận của bạn rõ ràng (và ở đây mình phải nhấn mạnh từ "rõ ràng") đi ngược lại với lý luận được trình bày trong đoạn văn của thầy Sơn (đang giả thuyết không có sự tương tác giữa các phân tử khí dù thật hay lý tưởng). Bởi vì sự trái ngược này, cách giải thích mà bạn đưa ra không phù hợp với nội dung của đoạn văn do thầy Sơn viết. Thật ra, việc chỉnh đổi thể tích từ V cho khí lý tưởng sang (V - b) cho khí thật chủ yếu là vì kích thước xác định của mỗi phân tử khí thật như mình đã trình bày chứ không phải do tương tác giữa chúng như bluemonster đã gợi ý.

Trích:

Rất tiếc, comment này của LessthanPerfect mình xin bác bỏ hoàn toàn. Mình không có gì sai cả. Dưới một áp suất nhất định (giả thuyết áp suất khá lớn nhé), các phân tử khí thực thể hiện như cái ống bơm xe đạp mà ta thấy ngoài đời sống (xylanh sẽ khó đẩy xuống khi khí bên trong đã full), điều này cho thấy giữa các phân tử khí thực luôn có một không gian hay mình gọi là trường tương tác bao quanh nó. Trường này là các lực liên phân tử, như Van Der Walls chẳng hạn. Còn nếu với khí lý tưởng, chả bao giờ cái xylanh kia khó đẩy xuống cả, vì không tồn tại "trường tương tác" bao quanh phân tử khí lý tửơng. Chính vì vậy ở trên mình đã dám tuyên bố: "các phân khí lý tưởng không có tương tác nên chúng có thể sắp xếp với nhau một cách trật tự nhất".

Ở đây mình xin một lần nữa bác bỏ luận điểm về mức độ trật tự mà bluemonster đề cập bởi vì việc có một "không gian hay trường tương tác" bao quanh các phân tử khí thật không có nghĩa là sự phân bố của chúng kém trật tự hơn. Trên thực tế, lực tương tác là cái cản trở phân tử di chuyển tách rời nhau và làm giảm mức độ hỗn loạn (hay làm tăng mức trật tự) và điều này hoàn toàn trái ngược với luận điểm của bluemonster. Ở cùng P và T, entropy (hay mức độ hỗn loạn) của một chất ở trạng thái lỏng < entropy của chất đó ở trạng thái khí bởi vì lực tương tác ở trạng thái lỏng > lực tương tác ở trạng thái khí. Điều tương tự cũng xảy ra khi so sánh giữa thể lỏng-thể rắn và thể khí-thể rắn.

Trích:

Mình không rõ khái niệm thể tích "chúng có thể di chuyển" là sao cả ?

LTP không có "sáng chế" ra khái niệm thể tích mà các phân tử khí có thể di chuyển tự do. Đó là ngôn ngữ mà thầy Sơn đã dùng ở đoạn văn trong sách giáo khoa: "Với khí thật có thể tích mol Va ở p và T xác định, thể tích mà các phân tử khí di chuyển tự do bé hơn Va..." Cái thể tích thứ hai đã được tác giả hiểu ngầm nhưng không trình bày rõ và do đó mình mới viết rõ hơn về nó trong bài viết đầu tiên. Thể tích thứ hai này là thể tích của chính các phân tử khí thật do kích thước vật lý của chúng. Thí dụ, phân tử / nguyên tử khí Ar có bán kính là ??? amstrong thì ta có thể hình dung là kích thước về thể tích của nó là khoảng (4pi/3)*(???)^3 amstrong^3 ...

Trả lời ngắn gọn trong những chủ đề loại này là tốt những cũng đừng compromise tính chính xác của câu trả lời. Nói tóm lại, mình không nghi ngờ khả năng hiểu biết của bluemonster về vấn đề này nhưng mình chỉ thấy lý luận mà bạn đưa ra chưa hợp lý, và do đó mình nói nó chưa hợp lý. Đơn giản vậy thôi.

Thân!

minhhoangkhtn · 02-24-2008

Mình thấy bluemonster nói cũng đúng một câu. Khi p lớn (tức V nhỏ), các phân tử khí thật săp xếp có trật tự hơn vì chúng không có kích thước, còn các phân tử khí thật khó nén hơn vì có kích thước