《气体的等温变化》PPT课件

第一节气体的等温变化,第八章气体,2、控制变量法,温度（T）、,1、描述气体的三个状态参量,知识准备,生活中的物理,烈日下自行车爆胎,热气球,体积（V）、压强（P）,一定质量的气体，在温度不变时发生的状态变化过程，叫做气体的等温变化。,一、等温变化,温度不变时，气体的压强和体积之间有什么关系？,想一想：,用注射器密闭一定质量的空气，缓慢地推动和拔出活塞，观察活塞中空气体积和压强的变化？,做一做：,压强增大,压强减小,温度不变时，压强与体积成反比,实验：探究气体等温变化的规律,设计实验,数据处理,（测量哪些物理量）,（猜想）,体积、压强,注意事项,（温度不变）,气体定律演示仪,主要步骤：,1、密封一定质量的气体。2、改变气体的体积，记录气体长度和该状态下压强的大小。3、数据处理。,注意事项：,1、尽量避免漏气。2、不要用手握住玻璃管。3、移动活塞要缓慢。,实验数据,探究结论：,在误差范围内，温度不变时，一定质量的气体压强p和体积V成反比。,误差分析：,1、读数误差。2、漏气。,1、文字表述：一定质量某种气体，在温度不变的情况下，压强p与体积V成反比。,2、公式表述：pV=C（常数）或p1V1=p2V2,4、适用范围：温度不太低，压强不太大,一、玻意耳定律,3、条件:气体质量一定且温度不变,(玻意耳马略特定律),小试牛刀,一定质量气体的体积是20L时，压强为1105Pa。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。,解：以气体为研究对象，由得,（1）明确研究对象（气体）；（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；,利用玻意耳定律的解题思路,如图所示，汽缸内封闭着一定温度的气体，气体长度为12cm。活塞质量为20kg，横截面积为100cm。已知大气压强为1105Pa。求：汽缸开口向上时，气体的长度。,大展身手,解：以缸内封闭气体为研究对象，,初态：,末态：,由玻意耳定律得,由活塞受力平衡得：,如图所示，汽缸内封闭着一定温度的气体，气体长度为12cm。活塞质量为20kg，横截面积为100cm。已知大气压强为1105Pa。求：汽缸开口向下时，气体的长度。,举一反三,解：以缸内封闭气体为研究对象，,初态：,末态：,由玻意耳定律得,由活塞受力平衡得：,二、P-V图像（等温线）,过原点的直线双曲线的一支,物理意义：等温线上的某点表示气体的一个确定状态。同一条等温线上的各点温度相同，即p与V乘积相同。,思考：同一气体，不同温度下的等温线是不同的，请判断出下图中哪条等温线的温度高？理由是什么？,不同温度下的等温线，离原点越远，温度越高。,例题：一定质量的气体由状态A变到状态B的过程如图所示，A、B位于同一双曲线上，则此变化过程中，温度（）A、一直下降B、先上升后下降C、先下降后上升D、一直上升,B,小结：,1、玻意耳定律,2、p-V图像（等温线）,解：设容器原装气体为研究对象,初态p1=20105PaV1=10L,末态p2=1.0105PaV2=？,由玻意耳定律p1V1=p2V2得,即剩下的气体为原来的5。,某个容器的容积是10L，所装气体的压强是20105Pa。如果温度保持不变，把容器的开关打开以后，容器里剩下的气体是原来的百分之几？设大气压是1.0105Pa。,就容器而言，里面气体的跑了，似乎是变质量问题，但是若我们视容器内气体“出而不走”，那么质量就不变了。,练习1,练习2,一个足球的容积是2.5L,用打气筒给这个足球打气,每打一次都把体积为125mL、压强与大气压强相同的空气打进去,如果足球在打气前就已是球形，内部空气压强与大气压相同,那么打了20次以后,足球内部空气的压强是大气压的多少倍?（设足球内部的温度保持不变）,如图所示，长为1m，开口竖直向上的玻璃管内，封闭着长为15cm的水银柱，封闭气体的长度为20cm，已知大气压强为75cmHg，求：（1）玻璃管水平放置时，管内气体的长度。（2）玻璃管开口竖直向下时，管内气体的长度。（假设水银没有流出）,练习3,解析：,将共打20次的空气与原来足球内的空气作为整体，则整体的质量就不变了，因此对整体应用玻意耳定律就可行了。初态：（足球内）P0V球，（20次打气筒内）P0（20V筒）末态：（全部装入足球内）PV球由玻意耳定律得P0V球P0（20V筒）PV球所以P/P0（V球20V筒）/V球（2.5200.125）/2.52,解：(1)以管内气体为研究对象，管口竖直向上为初态:设管横截面积为S，则P1=751590cmHgV1=20S水平放置为末态，P2=75cmHg由玻意耳定律P1V1=P2V2得：V2=P1V1P2=（9020S）75=24S所以