气体的等容变化和等压变化

1 / 10 气体的等容变化和等压变化 本资料为 WoRD 文档，请点击下载地址下载全文下载地址 第八章第 2 节气体的等容变化和等压变化 课前预习学案 一、预习目标 预习本节内容，初步掌握查理定律和盖 吕萨克定律的内容、数学表达式；理解 p-t 图象的物理意义；。 二、预习内容 （一）、气体的等容变化 1、在国际单位制中，用热力学温标表示的温度，叫做温度。用符号表示，它的单位是，简称，符号是。热力学温度与摄氏温度的数量关系是： T=t+。 2、查理定律的内容：一定质量的某种气体，在体 积不变的情况下，压强 P 与热力学温度 T 成比。 3、气体在体积不变的情况下，发生的状态变化过程叫做过程。表示该过程的 P T 图象称为。一定质量的气体的等容线是线。 一定质量的某种气体在不同体积下的几条等容线如 图 8 12所示，其体积的大小关系是。 （二）、气体的等压变化 1、盖 吕萨克定律内容：一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，体积 V 与热力学温度 T 成比。 2 / 10 2、公式：、。 3、气体在压强不变的情况下发生的状态变化的过程， 叫做过程，表示变化过程的 V T 图象称为。 一定质量的某种气体的等压线是线。图 8 13 中是一定质量的某种气体在不同压强下的几条等压线，其压强的大小关系是。 三、提出疑惑 同学们，通过你的自主学习，你还有哪些疑惑，请把它填在下面的表格中 疑惑点疑惑内容 课内探究学案 一、学习目标 1、掌握查理定律及其应用，理解 P T 图象的意义 2、掌握盖 吕萨克定律及其应用，理解 V T图象的意义 学习重难点： 1查理定律和盖 吕萨克定律的内容、数学表达式、图象及适用条件是重点。 2 气体压强和摄氏温度不成正比，压强增量和摄氏温度成正比；气体原来的压强、气体在零摄氏度的压强，这些内容易混淆。 二、学习过程 3 / 10 1、法国科学家查理在分析了实验事实后发现，一定质量的气体在体积不变时，各种气体的压强与温度之间都有线性关系，从图 8 11甲可以看出，在等容过程中，压强 P 与摄氏温度 t 是一次函数关系，不是简单的关系。但是，如果把图8 11甲直线 AB 延长至与横轴相交，把交点当做坐标原点。建立新的坐标系（如图 8 11 乙所示），那么这时的压强与温度的关系就是正比例关系了。图乙坐标原点的意义为。可以证明，当气 体的压强不太大，温度不太低时，坐标原点代表的温度就是。 2一定质量的气体在等容变化过程中，压强随温度变化的实验研究 （ 1）实验装置 查理定律演示器 请学生观察实物。 请学生结合实物演示，弄明白如下问题： 研究对象在哪儿？ 当 A 管向上运动时， B 管中的水银面怎样变化？ 当 A 管向下运动时， B 管中的水银面怎样变化？ 怎样保证瓶中气体的体积不变？ 瓶中气体的压强怎样表示？（当 B 管中水银面比 A 管中水银面低时；当 B 管中水银面比 A 管中水银面高时） （ 2）用气压计测量大气压强 4 / 10 p0=mmHg （注意水银气压计的读数方法。） 请两位学生读出当时的大气压强值。 （ 3）实验条件：一定质量的气体、一定的气体体积 请学生讨论：怎样保证实验条件？ （ 4）实验过程 将烧瓶置于食盐加碎冰溶化的混合物中，烧瓶要完全没入。（请学生估测发生的现象） 现象：烧瓶中气体体积减小， B 管中水银面上升， A 管中水银面下降。气体压强减小。 措施：请学生讨论此时怎样移动 A 管才能使 B 管中水银面恢复到初始的标记位置。 记下此时 A、 B 管 中水银面的高度差。 将烧瓶完全置于冰水混合物中。（请学生估测发生的现象） 现象：烧瓶中气体体积仍小于室温时的标记体积， B 管中水银面仍高于 A 管中水银面，但 A、 B 两管中水银面高度差减少。 措施：仍请学生回答此时怎样移动 A 管才能使 B 管中水银面恢复到初始的标记位置。 记下此时 A、 B 管中水银面的高度差。 将烧瓶完全置于 30 的温水中。（请学生估测发生的5 / 10 现象） 现象： B 管中水银面低于标记位置， A 管中水银面高于标记位置。 措施：请学生讨论应怎样移动 A 管，才能使 B 管中的水银面恢 复到初始标记位置。 记下此时 A、 B 管中水银面的高度差。 将烧瓶再分别完全置于 45 的温水中， 60 、 75的热水中，重复上述过程。 （ 5）实验数据表格 实验次数 123456 气体温度 () XX0456075 气体压强 mmHg p0=mmHg室温 请学生计算： （ 1）以 0 气体压强为参照，气体温度每升高 1 ，增加的压强值是 0 时气体压强值的多少分之一。 （ 2）以 0 气体压强为参照，气体温度每降低 1 ，减少的压强值是 0 时气体压强值的多少分之一。 （ 6）图象（以实际实验数据为准，此处仅为示意图） 6 / 10 由此图象，可写出如下方程： p=p0+kt 其中 k 为斜率 精确的实验指出 t 外推 =-273 3实验结论 查理定律： 4.讨论预习学案中的内容。 5.完成课本思考与讨论 典型例题 1、图 8 15 所示，气缸中封闭有一定质量的气体，活塞B 与 A 的接触是光滑的且不漏气，上放一重物，与的总量为，大气压为 0。当气缸内气体温度是 20 时，活塞与气缸底部距离为 h1；当气缸内气体 温度是 100 时活塞与气缸底部的距离是多少？ 2、如图 8 16 甲所示，是一定质量的气体由状态经过状态变为状态的 图象。已知气体在状态时的压强是 . （）说出从到过程中压强变化的情形，并根据图象提供的信息，计算图中的温度值。 （）请在图乙坐标系中，作出由状态经过状态变为状态的 图象，并在图线相应位置上标出字母、。如果需要计算才能确定有关坐标值，请写出计算过程。 7 / 10 三、课堂小结 整理总结： 四、当堂检测 1、如图 8 17 所示，竖直放置，粗细均匀，两端封闭的玻璃管中有一段水银，将空气隔成 A、 B 两部分，若使管内两部分气体的温度同时升高相同的温度，则管内的水银柱将向哪个方向移动？ 2、一定质量的气体，在体积不变的情况下，温度由 00c升高到 100c 时，其压强的增量为 P1 ，当它由 1000c 升高到 1100c时，其压强的增量为 P2 ，则 P1 与 P2 之比是 。 3、设大气压强保持不变，当室温由 60c升高到 270c 时，室内的空气将减少 %。 4、使一定质量的理想气体按图中箭头所示的顺序变化，图线 Bc是一段以纵、横轴为渐近线 的双曲线。 （ 1）已知气体在状态 A 的温度 TA=300k，求气体在状态 B、c、 D 的温度各是多少？ （ 2）将上述状态变化过程在图 8 18 乙中画出，图中要标明 A、 B、 c、 D 四点，并且要画箭头表示变化的方向，说明每段图线各表示什么过程？ 8 / 10 课后练习与提高 1、下面图中描述一定质量的气体做等容变化的过程的图线是（） 2、一个密闭的钢管内装有空气，在温度为 200c 时，压强为 1atm，若温度上升到 800c，管内空气的压强为（） A、 4atmB、 1atm/4c、 5atm/6 3、一定质 量的理想气体在等压变化中体积增大了 1/2，若气体原来温度为 270c，则温度的变化是（） A、升高 450kB、升高了 1500cc、升高了、升高了 4500c 4、如图 8 19 所示，是一定质量的气体从状态 A 经 B 到状态 c 的 V T 图象，由图象可知（） A、 PA PB B、 Pc PB c、 PA Pc D、 Pc PB 5、如图 8 20 所示，是一定质量的气体从状态 A 经 B 到状态 c 的 P T 图象，由图象可知（） A、 VA VBB、 VB Vcc、 VB VcD、 VA Vc 6、一定质量的气体在体积不变时，下列有关气 体的状态变化说法正确的是（） A、温度每升高 10c，压强的增加是原来压强的 1/273 9 / 10 B、温度每升高 10c，压强的增加是 00c时压强的 1/273 c、气体压强和热力学温度成正比 D、气体压强与摄氏温度成正比 7、在密闭容器中，当气体的温度升高 1k时，气体的压强比原来增加了 %，则容器中气体原来的温度为 8、体积 V=100cm3 的空球带有一根有刻度的均匀长管，管上共有 N=101个刻度（长管与球连接处为第一个刻度，向上顺序排列） 相邻两刻度间管的容积为，管中有水银滴将球内空气与 大气隔 开，如图 8 21所示。当温度 t=50c时，水银液滴在刻度 N=21 的