气体实验定律

1等温变化（玻意耳定律）（1）定义：一定质量的气体，在温度不变时，发生压强与体积的变化，叫做等温变化。,（2）波意耳定律：zxxk内容：一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强P与体积V成反比。,公式：P1V1=P2V2（或）,一、基础知识回顾,（3）图像表示：1）P-V图：zxxk图象是以坐标轴为渐近线的双曲线的一支；温度越高，等温线离坐标轴越远。2）P-1/V图：图象为过坐标原点的的倾斜直线；斜率代表温度，斜率越大，温度越大。,意义：一定质量的气体，在温度不变的情况下，体积减小时，压强增大；体积增大时，压强减小。,适用条件：一定质量的，温度不太低、压强不太大的气体。,2等容变化(查理定律),（1）定义：一定质量的气体，在体积不变时，发生压强与温度的变化，叫做等容变化。,（2）查理定律：,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成正比。,公式：（或或）,意义：一定质量的气体，在体积不变的情况下，温度升高，压强变大。,（3）图像表示：,1）P-T图：图像是反向延长线经过坐标原点的倾斜直线；图线的斜率表示体积，斜率越大，体积越小。坐标原点代表热力学温度的0K。,2）P-t图：图像是反向延长线经过-273.15的倾斜直线；图线的斜率表示体积，斜率越大，体积越小。,3等压变化,（1）定义：一定质量的气体，在压强不变时，发生体积与温度的变化，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成正比。,（3）图像表示：zxxkV-T图：图线是反向延长线经过坐标原点的倾斜直线；图线的斜率表示压强，斜率越大，压强越小。,有甲、乙、丙、丁四位同学在做“研究气体实验定律实验”，分别得到如下四幅图像(如图所示)则如下的有关他们的说法，不正确的是()A若甲研究的是查理定律，则他作的图像可能是图aB若乙研究的是玻意耳定律，则他作的图像是图bC若丙研究的是查理定律，则他作的图像可能是图cD若丁研究的是盖吕萨克定律，则他作的图像是图d,针对训练,4理想气体的状态方程,（2）意义：一定质量的某种理想气体，在从一个状态1变化到另一个状态2时，尽管其P、V、T都可能改变，但是压强跟体积的乘积与热力学温度的比值保持不变。,（3）应用：在运用气体状态方程时，应保证状态变化过程中质量保持不变。温度必须使用热力学温度。,一般思路：(1)选对象：根据题意，选出所研究的某一部分气体，这部分气体在状态变化过程中，其质量必须保持一定。(2)找参量：找出作为研究对象的这部分气体发生状态变化前后的一组p、V、T数值或表达式，压强的确定往往是个关键，常需结合力学知识(如力的平衡条件或牛顿运动定律)才能写出表达式。,(3)认过程：过程表示两个状态之间的一种变化方式，除题中条件已直接指明外，在许多情况下，往往需要通过对研究对象跟周围环境的相互关系的分析才能确定，认清变化过程是正确选用物理规律的前提。(4)列方程：根据研究对象状态变化的具体方式，选用气态方程或某一实验定律，代入具体数值，T必须用热力学温度，p、V的单位要统一，最后分析讨论所得结果的合理性及其物理意义。,二、理想气体的状态方程的应用,1.平衡状态下气体压强的求法,（1）参考液片法：选取假想的液体薄片（自身重力不计）为研究对象，分析液片两侧受力情况，建立平衡方程，消去面积，得到液片两侧压强相等的方程，求得气体压强。（2）力平衡法：选取与气体接触的液柱（或活塞）为研究对象进行分析，得到液柱（或活塞）的受力平衡方程，求得气体压强。（3）等压面法：在连通器中，同一种液体（中间不间断）同一深度压强相等。,例1,若已知大气压强为p0，在下图中各装置均处于静止状态，图中液体密度均为，求被封闭气体的压强,例2.如图所示,一个横截面积为S的圆筒形容器竖直放置,金属圆块A的上表面是水平的,下表面是倾斜的,下表面与水平面的夹角为,圆块的质量为m,不计圆块与容器内壁之间的摩擦,若大气压强为p0,则被圆块封闭在容器中的气体的压强p为(),2加速运动系统中封闭气体压强的计算方法一般选与气体接触的液柱或活塞为研究对象，进行受力分析，利用牛顿第二定律列方程求解,例3如图所示，光滑水平面上放有一质量为M的汽缸，汽缸内放有一质量为m的可在汽缸内无摩擦滑动的活塞，活塞面积为S.现用水平恒力F向右推汽缸，最后汽缸和活塞达到相对静止状态，求此时缸内封闭气体的压强p.(已知外界大气压为p0),针对训练1如图所示，一汽缸水平固定在静止的小车上，一质量为m，面积为S的活塞将一定量的气体封闭在汽缸内，平衡时活塞与汽缸底相距L.现让小