高中物理 8.2 气体的等容变化和等压变化课件1 新人教版选修33.ppt

第八章气体 8 2气体的等容变化和等压变化 1 掌握查理定律和盖 吕萨克定律的内容 表达式及适用条件 2 会用气体变化规律解决实际问题 3 理解p t图象与v t图象的物理意义 学习目标定位 学习探究区 一 气体的等容变化 二 气体的等压变化 一 气体的等容变化 打足气的自行车在烈日下曝晒 常常会爆胎 原因是什么 问题设计 答案车胎在烈日下曝晒 胎内的气体温度升高 气体的压强增大 把车胎胀破 要点提炼 一 气体的等容变化 1 等容变化 一定质量的某种气体 在不变时 压强随温度的变化叫做等容变化 2 查理定律 1 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 填 正比 或 反比 2 表达式 p 或 3 适用条件 气体的和不变 体积 正比 ct 质量 体积 一 气体的等容变化 3 等容线 p t图象和p t图象分别如图1甲 乙所示 图1 一 气体的等容变化 4 从上图可以看出 p t图象 或p t图象 为一次函数图象 由此我们可以得出一个重要推论 一定质量的气体 从初状态 p t 开始发生等容变化 其压强的变化量 p与热力学温度的变化量 t之间的关系为 一 气体的等容变化 延伸思考 图1中斜率的不同能够说明什么问题 答案斜率与体积成反比 斜率越大 体积越小 二 气体的等压变化 1 等压变化 一定质量的某种气体 在压强不变时 体积随温度的变化叫做等压变化 2 盖 吕萨克定律 1 内容 一定质量的某种气体 在压强不变的情况下 其体积v与热力学温度t成 2 表达式 v 或 3 适用条件 气体的和不变 要点提炼 ct 正比 质量 压强 二 气体的等压变化 3 等压线 v t图象和v t图象分别如图2甲 乙所示 图2 二 气体的等压变化 4 从上图可以看出 v t图象 或v t图象 为一次函数图象 由此我们可以得出一个重要推论 一定质量的气体从初状态 v t 开始发生等压变化 其体积的变化量 v与热力学温度的变化量 t之间的关系为 二 气体的等压变化 延伸思考 图2中斜率的不同能够说明什么问题 答案斜率与压强成反比 斜率越大 压强越小 例1 气体温度计结构如图3所示 玻璃测温泡a内充有气体 通过细玻璃管b和水银压强计相连 开始时a处于冰水混合物中 左管c中水银面在o点处 右管d中水银面高出o点h1 14cm 后将a放入待测恒温槽中 上下移动d 使c中水银面仍在o点处 测得d中水银面高出o点h2 44cm 求恒温槽的温度 已知外界大气压为1个标准大气压 1标准大气压相当于76cmhg 一 查理定律的应用 典例精析 图3 答案364k 或91 典例精析 解析设恒温槽的温度为t2 由题意知t1 273ka内气体发生等容变化 根据查理定律得 p1 p0 ph1 p2 p0 ph2 联立 式 代入数据得t2 364k 或91 一 查理定律的应用 二 盖 吕萨克定律的应用 典例精析 例2 一定质量的空气 27 时的体积为1 0 10 2m3 在压强不变的情况下 温度升高100 时体积是多大 解析一定质量的空气 在等压变化过程中 可以运用盖 吕萨克定律进行求解 空气的初 末状态参量分别为初状态 t1 273 27 k 300k v1 1 0 10 2m3 末状态 t2 273 27 100 k 400k 二 盖 吕萨克定律的应用 典例精析 答案1 33 10 2m3 三 p t图象与v t图象的应用 典例精析 例3 图4甲是一定质量的气体由状态a经过状态b变为状态c的v t图象 已知气体在状态a时的压强是1 5 105pa 图4 三 p t图象与v t图象的应用 典例精析 1 根据图象提供的信息 计算图中ta的值 三 p t图象与v t图象的应用 典例精析 2 请在图乙坐标系中 作出由状态a经过状态b变为状态c的p t图象 并在图线相应位置上标出字母a b c 如果需要计算才能确定有关坐标值 请写出计算过程 三 p t图象与v t图象的应用 典例精析 针对训练一定质量的气体的状态经历了如图5所示的ab bc cd da四个过程 其中bc的延长线通过原点 cd垂直于ab且与水平轴平行 da与bc平行 则气体体积在 a ab过程中不断增加b bc过程中保持不变c cd过程中不断增加d da过程中保持不变 图5 三 p t图象与v t图象的应用 典例精析 解析首先 因为bc的延长线通过原点 所以bc是等容线 即气体体积在bc过程中保持不变 b正确 ab是等温线 压强减小则体积增大 a正确 cd是等压线 温度降低则体积减小 c错误 如图所示 连接ao交cd于e 则ae是等容线 即va ve 因为vd ve 所以vd va 所以da过程中气体体积不是保持不变 d错误 答案ab 自我检测区 1 2 3 课堂要点小结 4 1 查理定律的应用 一定质量的气体 在体积不变的条件下 温度由0 升高到10 时 其压强的增量为 p1 当它由100 升高到110 时 所增压强为 p2 则 p1与 p2之比是 a 10 1b 373 273c 1 1d 383 283 1 2 3 4 解析由查理定律得 p t 一定质量的气体在体积不变的条件下 c 温度由0 升高到10 和由100 升高到110 t 10k相同 故所增加的压强 p1 p2 c项正确 答案c 1 2 3 4 2 p t图象的考查 如图6所示 是一定质量的气体的三种变化过程 下列四种解释中 说法正确的是 a a d过程气体体积增加b b d过程气体体积不变c c d过程气体体积增加d a d过程气体体积减小 图6 1 2 3 4 解析在p t坐标系中等容线是延长线过原点的直线 且体积越大 直线的斜率越小 因此 a状态对应的体积最小 c状态对应的体积最大 b d状态对应的体积相等 故a b正确 答案ab 1 2 3 4 3 盖 吕萨克定律的应用 一定质量的气体保持压强不变 它从0 升到5 的体积增量为 v1 从10 升到15 的体积增量为 v2 则 a v1 v2b v1 v2c v1 v2d 无法确定 1 2 3 4 答案a 1 2 3 4 4 v t图象的考查 一定质量的气体做等压变化时 其v t图象如图7所示 若保持气体质量不变 而改变气体的压强 再让气体做等压变化 则其等压线与原来相比 下列可能正确的是 a 等压线与v轴之间夹角变小b 等压线与v轴之间夹角变大c 等压线与t轴交点的位置不变d 等压线与t轴交点