气体的等温变化（2013上课）

恭祝全体同学：新学期身心健康！学习进步！,8.1气体的等温变化,1、温度,2、体积,3、压强,热力学温度T：开尔文T=t273K,体积V单位：有m3、L、mL等,压强p单位：Pa（帕斯卡）,气体的状态参量,能吹起气球吗？,？,在炎热的夏天，给自行车打气应注意什么？为什么？,不要给自行车打太多气，防止爆胎。温度升高，压强增大，气体分子数增多，体积膨胀,用什么方法可以使乒乓球恢复原状？,放入热水中，乒乓球内气体温度升高，压强增大，气体体积也增大,其实，生活中许多现象都表明，气体的压强，体积，温度三个状态量之间一定存在某种关系？究竟是什么关系呢？我们怎么来研究?研究的方法-控制变量法本节课我们就通过实验来探究一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，其压强与体积变化时的关系。我们称之为等温变化,实验目的,探究一定质量的气体在等温变化过程中压强与体积的定量关系,实验探究:气体等温变化的规律,实验器材,亲自体验等温变化过程中压强与体积的关系。,结论：V减小，P增大,猜想：P、V,反比,定性研究,实验探究:气体等温变化的规律,实验设计,1、实验中的研究对象是什么？,2、如何控制气体的质量m、温度T保持不变？,3、如何改变压强P、体积V？,4、如何测量压强P、体积V？在测量体积时，是否一定要测量空气柱的横截面积？,5、读取压强和体积时，应该注意什么？,实验探究:气体等温变化的规律,定量研究,实验设计,小结：,研究对象是什么？被封闭的空气柱。,如何控制气体的质量m、温度T保持不变？用橡胶塞密封小孔、用凡士林涂抹柱塞；不要用手握玻璃管、缓慢压或拉柱塞、容器透热性好、环境恒温。,如何改变压强P、体积V？缓慢压或拉柱塞。,如何测量压强P、体积V？从压力表上读出压强，根据刻度读出空气柱的长度。,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。,气体定律演示仪,进行实验收集数据,仔细观察数据，猜想P、V间到底什么关系？,数据处理分析论证,实验数据的处理,实验数据的处理,V,1,2,3,0,1,2,3,4,实验数据的处理,质量一定的气体，在温度T不变时，压强p和体积V成反比。,实验结论,（状态）,玻意耳定律,2、公式：pV=C（常数）或p1V1=p2V2,3、图像：,1、内容：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。,（等温线）,B,T1,T2,T1,T2,结论:T3T2T1,p-V图象,温度关系：T2T1,(1)物理意义:反映压强随体积的变化关系,(2)点意义:每一组数据-反映某一状态,(3)等温线是双曲线的一支。,温度越高,其等温线离原点越远.,需要注意的问题:,研究对象:一定质量的气体适用条件:温度保持不变化适用范围：温度不太低，压强不太大,解:设容器内的气体为研究对象。,初态p1=1.0105PaV1=20L,末态p2=?PaV2=16L,由玻意耳定律p1V1=p2V2得,例题：,一定质量气体的体积是20L时，压强为1.0105Pa。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。,利用玻意耳定律解题的基本思路,（1）明确研究对象：被封闭的气体(质量不变)；（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）根据玻意耳定律p1V1=p2V2列式求解；,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1,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，管内气体长24cm(2)以管口竖直向上为初态，管口竖直向下为末态P2=751560cmHg由玻意耳定律得：V2=P1V1P230S所以，管内气体长30cm因为30cm15cm100cm，所以水银不会流出,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、压强与大气压相同的气体打进球内。如果在打气前足球就已经是球形并且里面的压强与大气压相同，打了20次后，足球内部空气的压强是大气压的多少倍？（设打气过程中气体温度不变）,解