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8 1气体的等温变化 2 如何确定气体的状态参量呢 温度 t 体积 v 和压强 p 1 描述气体的状态参量有哪些 温度 t 温度计体积 v 容器的容积压强 p 气压计 p p0 h p p0 h p p0 h 探究方法 控制变量法 控制变量法 在实验中研究三个物理量的关系时 先保持一个量不变 研究另外两个量的关系 然后再保持另一个量不变 研究剩余两个量的关系 最后把研究结果结合起来 这种方法叫做控制变量法 基础知识 等温变化 气体在温度不变的状态下 发生的变化叫做等温变化 讨论回答 1 研究的是哪一部分气体 3 如何测v 4 如何测量p 如何改变p 根据高度差 数据 测量空气柱的长度 2 如何保证封闭气体的温度不变 不能用手触摸玻璃管 探究结论 在温度不变时 压强p和体积v成反比 玻意耳定律 一定质量的理想气体 在温度保持不变的情况下 压强p与v成反比 或压强p与体积v的乘积保持不变 即 pv 常量 气体等温变化的p v图像 例题1 一定质量气体的体积是20l时 压强为1 105pa 当气体的体积减小到16l时 压强为多大 设气体的温度保持不变 答案 1 25 105pa 例2如图所示 活塞的质量为m 缸套的质量为m 通过弹簧吊在天花板上 汽缸内封住一定质量的气体 缸套和活塞间无摩擦 活塞面积为s 大气压强为p0 则封闭气体的压强为 图 解析以缸套为研究对象 有ps mg p0s 所以封闭气体的压强p p0 故应选c 对于活塞封闭气体类问题压强的求法 灵活选取研究对象会使问题简化 答案c 例3粗细均匀的玻璃管 一端封闭 长为12cm 一个人手持玻璃管开口竖直向下潜入水中 当潜到水下某深度时看到水进入玻璃管口2cm 求管口距液面的深度 取水面上大气压强为p0 1 0 105pa g取10m s2 池水中温度恒定 解析确定研究对象为被封闭的一部分气体 玻璃管下潜的过程中气体的状态变化可视为等温过程 设潜入水下的深度为h 玻璃管的横截面积为s 气体的初 末状态参量分别为 初状态 p1 p0 v1 12s末状态 p2 p0 g h 0 02 v2 10s由玻意耳定律p1v1 p2v2 得p0 12s p0 g h 0 02 10s解得 h 2 02m 答案2 02m 利用玻意耳定律解题的基本思路 1 明确研究对象 2 分析过程特点 判断为等温过程 3 列出初 末状态的p v值 4 根据p1v1 p2v2列式求解 5 讨论结果 例4如图所示 为一定质量的气体在不同温度下的两条p 图线 由图可知 a 一定质量的气体在发生等温变化时 其压强与体积成正比b 一定质量的气体在发生等温变化时 其p 图线的延长线是经过坐标原点的c t1 t2d t1 t2 答案bd 借题发挥由玻意耳定律可知 pv c 常量 其中c的大小与气体的质量及温度有关 质量越大 温度越高 c
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