气体的等温变化导学案(20170502091918).doc

8.1 气体的等温变化学案导学自主学习一、气体的状态及参量1、研究气体的性质，用 、 、 三个物理量描述气体的状态。描述气体状态的这三个物理量叫做气体的 。2、温度：温度是表示物体 的物理量，从分子运动论的观点看，温度标志着物体内部 的剧烈程度。 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+ 。3、体积：气体的体积是指气体 。在国际单位制中，其单位是 ，符号 。体积的单位还有升（L）毫升、（mL）1L= m3，1mL= m3。4、压强： 叫做气体的压强，用 表示。在国际单位制中，压强的的单位是 ，符号 。气体压强常用的单位还有标准大气压（atm）和毫米汞柱（mmHg），1 atm= Pa= mmHg。5、气体状态和状态参量的关系：对于一定质量的气体，如果温度、体积、压强这三个量 ，我们就说气体处于一定的状态中。如果三个参量中有两个参量发生改变，或者三个参量都发生了变化，我们就说气体的状态发生了改变，只有一个参量发生改变而其它参量不变的情况是 发生的。二、玻意耳定律1、英国科学家玻意耳和法国科学家马略特各自通过实验发现：一定质量的气体，在温度不变的情况下，压强p与体积v成 。这个规律叫做玻意耳定律。vpot1t2图812、玻意耳定律的表达式：pv=C（常量）或者 。其中p1 、v1和p2、v2分别表示气体在1、2两个不同状态下的压强和体积。三、气体等温变化的pv图象一定质量的气体发生等温变化时的pv图象如图81所示。图线的形状为 。由于它描述的是温度不变时的pv关系，因此称它为 线。一定质量的气体，不同温度下的等温线是不同的。1、 在图81中，一定质量的气体，不同温度下的两条等温线，判断t1、t2的高低。2、 画出p图象，说明图线的形状，图线的斜率与温度的关系。 典型例题ABh图82例1、 如图82所示，粗细均匀的U形管的A端是封闭的，B端开口向上。两管中水银面的高度差h=20cm。外界大气压强为76cmHg。求A管中封闭气体的压强。例2、在温度不变的情况下，把一根长为100cm，上端封闭的玻璃管竖直插入水银槽中，插入后管口到槽内水银面的距离是管长的一半，若大气压为75cmHg，求水银进入管内的长度。vpoT1T2图83例3、如图83所示，为一定质量的气体在不同温度下的两条等温线，则下列说法正确的是：（ ）A、 从等温线可以看出，一定质量的气体在发生等温变化时，其压强与体积成反比B、 一定质量的气体，在不同温度下的等温线是不同的C、 有图可知T1T2D、 有图可知T1T2例4、汽车轮胎的容积是2.5102m3，轮胎原有1atm的空气。向轮胎内打气，直至压强增加到8atm为止。应向轮胎里打进1atm的多少体积的空气。（温度不变）当堂达标1、p表示压强，V表示体积，T为热力学温度，t为摄氏温度如图所示各图中正确描述一定质量的气体发生等温变化的是( ) 2、一个气泡从水底升到水面上时，体积增大为原来的2倍，设水的密度为=1103Kg/m3，大气压强P0=1105Pa，水底与水面温差不计，求水的深度。（g=10m/s2）P1/v图860T2T13、如图86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、 T1T2 D、T1T24、喷雾器筒内药液面上方有打气孔，可通过打气筒将外界空气压入筒内液面上方，使被封闭的空气压强增大。设喷雾器筒内上方的空气体积为1.5L，然后用打气筒缓慢向药液上方打气，每次打进1atm的空气0.25L，设打气过程中温度不变，要使喷雾器里的压强达到4atm，打气筒应打气 次。hV图875、如图87所示，若气压式保温瓶内水面与出水口的距离为h时，密封空气体积为V，设水的密度为，大气压强为P0，欲使水从出水口流出，瓶内空气压缩量（即体积减小量）V至少为多少？（设瓶内弯曲管的容积不计，压水前管内无水，温度保持不变）简单可当随堂练习6.（1）一定质量的某种气体的体积为20L时，压强为1.0105 Pa. 当气体发生等温变化，体积减小到16L时，压强为多大？简单可当随堂练习()某容器的容积是10L，里面所盛气体的压强为2.0106 Pa。保持温度不变，把这些气体装在另一个容器里，气体的压强变为1.0105 Pa，这个容器的容积是多大？（计算太麻烦）（3）如图所示，竖直玻璃管里有一段4cm长的水银柱，水银柱的下面封闭着长60cm的空气柱，玻璃管的横截面积是0.1cm2. 在温度不变时，如果再向管里装入27.2g的水银，达到平衡时，封闭在水银柱下面的空气柱有多高？已知大气压p0 = 1.0105Pa，水银的密度 =13.6103 kg/m3.（4）一条等温线如图所示，线上两点A、B表示气体处于的两个状态. A、B两个状态的压强比=_，体积比= _，温度比=_. 能力训练1.一定质量的气体，在做等温变化的过程中，下列物理量发生变化的有：（ ）A、气体的体积 B、单位体积内的分子数 C、气体的压强 D、分子总数2、一定质量的气体发生等温变化时，若体积增大为原来的n倍，则压强变为原来的 倍A、2n B、n C、1/n D、2/nVCOPBA图883、如图88所示，一定质量的气体由状态A变到状态B再变到状态C的过程，A、C两点在同一条双曲线上，则此变化过程中（ ）A、从A到B的过程温度升高B、从B到C的过程温度升高C、从A到C的过程温度先降低再升高D、A、C两点的温度相等4.一定质量的理想气体的pV图如右图所示，a、b、c三点所表示的状态温度分别为Ta、Tb、Tc，那么（ ）图89h2h1A. Ta=Tb B. Tb=Tc C. Tc=Ta D.可能TcTa5、如图89所示，两端开口的均匀玻璃管竖直插入水银槽中，管中有一段水银柱h1封闭一定质量的气体，这时管下端开口处内外水银面高度差为h2，若保持环境温度不变，当外界压强增大时，下列分析正确的是（ ）A、h2变长 B、h2变短C、h1上升 D、h1下降6、一个容积是10升的球，原来盛有1个大气压的空气，现在使球内气体压强变为5个大气压，应向球内打入 升1个大气压的空气（设温度不变）7、抽气机对某容器抽气，已知被抽容器的容积是抽气机最大活动容积的两倍，在按最大活动容积抽气2次后，容器中气体的压强变为原来的 倍。（较难）8.一根内径均匀的细玻璃管弯成直角，开口端水平放置，封闭端竖直放置，如图，两段直管长都是50cm，管内有一段长35cm的汞柱封住一段长25cm的气柱处于平衡，大气压强为75cmHg，玻璃管弯曲部分对长度和体积的影响可以略去不计。若将这个玻璃管从图示位置顺时针缓慢转90，求管内气柱长度。参考答案自主学习一、 气体的状态及参量、 压强、体积、温度；状态参量、 冷热程度，分子热运动；热力学，T，开尔文，开，K；273.15K、 分子所能占据空间的体积，米3，m3，103，106、 气体作用在器壁单位面积上的压力，P，帕斯卡，Pa，1.015105，760、 都不变，不会二、 玻意耳定律、 反比、 P1V1=P2V2三、 气体等温变化的PV图象双曲线，等温、 t2t1、 通过原点的直线，斜率越大温度越高典型例题例1、56cmHg 例2、25cm 例3、A、B、D 例4、1.75101m3 当堂达标、 AB 2、10m 3、B、D 4、18 5、Vghv/（0+gh）6.（1）、解：初状态时气体的压强 p1=1.0105 Pa，体积V1=20L；末状态时气体的压强p2，体积V2 = 16 L.由玻意耳定律p1V1= p2V2可得P2 = = Pa = 1.25105 Pa（2）、解：初状态时气体的压强p1=2.0106 Pa，体积V1=10 L；末状态时气体的压强p2=1.0105 Pa，求体积V2。由玻意耳定律克p1V1= p2V2可得V2 = = =200L（3）、解：管里再装入27.2g水银时，水银柱增加的高度= 0.2 m空气柱初状态时的压强p1 = p0 + ph1 = p0 +Hggh1 = 1.0105 Pa + 13.61039.80.04 Pa = 10.5104 PaV1 = 60 Scm，其中S为玻璃管的横截面积；空