高中物理 8.2《气体的等容变化和等压变化》课件4 新人教版选修33.ppt

自学教材 1 等容变化一定质量的某种气体 在不变时 随的变化 2 查理定律 1 内容 一定质量的气体 在体积不变的情况下 压强p与热力学温度t成 体积 正比 压强 温度 质量 ct 体积 原点 重点诠释 2 对等容线的理解 1 p t图中的等容线 p t图中的等容线是一条延长线通过横坐标 273 的倾斜直线 图8 2 1甲中纵轴上的截距p0是气体0 时的压强 等容线的斜率和气体的体积大小有关 体积越大 斜率越小 在图乙中画一条平行于p轴的虚线 分别交等容线于a b c d四点 分别过a b c d四点向p轴作垂线 垂足分别为p1 p2 p3 p4 则p1 p2 p3 p4 那么va vb vc vd 即v1 v2 v3 v4 图8 2 1 1 一定质量的气体 在体积不变的情况下 温度由0 升高到10 时 其压强的增加量为 p1 当它由100 升高到110 时 其压强的增加量为 p2 则 p1与 p2之比是 a 1 1b 1 10c 10 110d 110 10解析 等容变化 这四个状态在同一条等容线上 因 t相同 所以 p也相同 答案 a 自学教材 1 等压变化一定质量的某种气体 在不变时 随的变化 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 体积v与热力学温度t成 体积 压强 温度 正比 ct 质量 压强 原点 重点诠释 2 等压线 1 如图8 2 2甲所示为v t图中的等压线 这是一条延长线过 273 的倾斜直线 纵轴上截距v0表示气体在0 时的体积 等压线的斜率大小取决于压强的大小 压强越大 斜率越小 图中四条等压线的关系为 p1 p2 p3 p4 图8 2 2 2 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27 则温度的变化是 a 升高450kb 升高了150 c 升高了40 5 d 升高了450 答案 b 例1 有人设计了一种测温装置 其结构如图8 2 3所示 玻璃泡a内封有一定量气体 与a相连的b管插在水银槽中 管内水银面的高度x即可反映泡内气体的温度 即环境温度 并可由b管上的刻度直接读出 设b管的体积与a泡的体积相比可略去不计 图8 2 3 1 在标准大气压下对b管进行温度刻度 标准大气压相当于76cmhg 已知当温度t1 27 时 管内水银面高度x1 16cm 此高度即为27 的刻度线 问t 0 的刻度线在x为多少厘米处 2 若大气压已变为相当于75cmhg柱的压强 利用该测温装置测量温度时所得读数仍为27 问此时实际温度为多少 思路点拨 解答本题应明确题设b管的体积与a泡的体积相比可略去不计 因此a泡内气体状态变化可认为是等容变化 然后再根据查理定律求解 答案 1 21 4cm 2 22 借题发挥 明确研究对象 确认体积不变 选好初 末状态 正确计算压强 利用平衡条件或牛顿第二定律对活塞进行分析 利用查理定律列式求解 1 电灯泡内充有氮氩混合气体 如果要使灯泡内的混合气体在500 时的压强不超过一个大气压 则在20 的室温下充气 电灯泡气体压强至多能充到多少 答案 0 38atm 例2 如图8 2 4所示 汽缸a中封闭有一定质量的气体 活塞b与a的接触是光滑且不漏气的 b上放一重物c b与c的总重为g 大气压为p0 当汽缸内气体温度是20 时 活塞与汽缸底部距离为h1 求当汽缸内气体温度是100 时 活塞与汽缸底部的距离是多少 图8 2 4 答案 1 3h1 误区警示 1 解题时易把摄氏温度当成热力学温度 2 此题中在温度变化时 隐含条件是压强不变 2 如图8 2 5所示 上端开口的圆柱形汽缸竖直放置 截面积为5 10 3m2 一定质量的气体被质量为2 0kg的光滑活塞封闭在汽缸内 其压强为 pa 大气压强取1 01 105pa g取10m s2 若从初温27 开始加热气体 使活塞离汽缸底部的高度由0 50m缓慢地变为0 51m 则此时气体的温度为 图8 2 5 答案 1 05 10533 例3 如图8 2 6甲所示 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图像 已知气体在状态a时的压强是1 5 105pa 图8 2 6 1 说出从a到b过程中压强变化的情形 并根据图像提供的信息 计算图中ta的温度值 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图像 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 思路点拨 读懂图像 明确各阶段的变化性质 应用对应的规律即可解决问题 在乙图中的图像如图所示 答案 1 200k 2 见解析 借题发挥 利用图像问题 常常要添加辅助线 适当地添加辅助线就可利用图像有关特点 简化解题过程 3 一定质量气体的状态变化过程的p v图线如图8 2 7所示 其中a是初始态 b c是中间状态 a b为双曲线的一部分 b c与纵轴平行 c a与横轴平行 如将上述变化过程改用p t图线和v t图线表示 则在图8 2 8所示的各图中正确的是 图8 2 7 图8 2 8 解析 在p