物理：8.2《气体的等容变化和等压变化》PPT课件(新人教版选修3-3)

8.2气体的等容变化和等压变化,第八章气体,1、等容变化：当体积（V）保持不变时,压强（p）和温度（T）之间的关系。,一、气体的等容变化：,乙,甲,2、查理定律：,一定质量的某种气体,在体积保持不变的情况下,压强p与热力学温度T成正比.,图象,一定质量（m）的气体的总分子数（N）是一定的，体积（V）保持不变时，其单位体积内的分子数（n）也保持不变，当温度（T）升高时，其分子运动的平均速率（v）也增大，则气体压强（p）也增大；反之当温度（T）降低时，气体压强（p）也减小。,5、查理定律的微观解释：,3、公式：,4、适应条件：,气体的质量不变气体的体积不变,或一定质量的气体，在压强不变的情况下，温度每升高（或降低）1，增加（或减少）的体积等于它0时体积的1/273,二、气体的等压变化：,1、等压变化：当压强（p）保持不变时,体积（V）和温度（T）之间的关系.,一定质量的某种气体,在压强p保持不变的情况下,体积V与热力学温度T成正比.,2、盖吕萨克定律：,3、公式：,适用条件：气体质量不变；气体压强不变.,4、盖吕萨克定律的微观解释：,一定质量（m）的理想气体的总分子数（N）是一定的，要保持压强（p）不变，当温度（T）升高时，全体分子运动的平均速率v会增加，那么单位体积内的分子数（n）一定要减小（否则压强不可能不变），因此气体体积（V）一定增大；反之当温度降低时，同理可推出气体体积一定减小,一定质量的理想气体的压强、体积的乘积与热力学温度的比值是一个常数。,n为气体的摩尔数，R为普适气体恒量,三、气态方程,特例,查理定律与盖吕萨克定律的比较,T,V,P,例1.如图甲所示，为一定质量的气体由状态A经过状态B变为状态C的VT图象已知气体在状态A时的压强是1.5105Pa.(1)说出AB过程中压强变化的情形，并根据图象提供的信息，计算图中TA的温度值；(2)请在图乙所示的坐标系中，作出由状态A经过状态B变为状态C的pT图象，并在图象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，请根据实际情况写出计算过程,图像转化：1.利用定律求出各点的状态参量2.根据查理变化及变化类型作图,例2.一定质量气体的状态变化过程的pV图线如图所示，其中A是初始态，B、C是中间状态AB为双曲线的一部分，BC与纵轴平行，CA与横轴平行如将上述变化过程改用pT图线和VT图线表示，则在下列的各图中正确的是(),解析：在pV图象中1.气体由AB是等温过程，且压强减小，气体体积增大，A错。2.由BC是等容过程，且压强增大，气体温度升高，3.由CA是等压过程，且体积减小，温度降低C错,BD,例3.有人设计了一种测温装置，其结构如图所示，玻璃泡A内封有一定量气体，与A相连的B管插在水槽中，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玻璃泡的体积相比可忽略不计在1标准大气压下对B管进行温度刻度(1标准大气压相当于76cmHg的压强，等于101kPa)已知当温度t127时，管内水银面高度x116cm，此高度即为27的刻度线，问t0的刻度线在何处,【反思总结】利用查理定律解题的一般步骤：(1)确定研究对象，即被封闭的气体(2)分析被研究气体在状态变化时是否符合定律条件是否是质量和体积保持不变(3)确定初、末两个状态的温度、压强或温度、体积(4)按查理定律公式列式求解(5)分析检验求解结果,练习1.用易拉罐盛装碳酸饮料非常卫生和方便，但如果剧烈碰撞或严重受热会导致爆炸我们通常用的可乐易拉罐容积V355mL.假设在室温(17)罐内装有0.9V的饮料，剩余空间充满CO2气体，气体压强为1atm.若易拉罐承受的压强为1.2atm，则保存温度不能超过多少？,室温状态1,1.2atm状态2,等容变化,例4.如图所示，活塞的质量为m，大气压强为p0，当密闭气体的温度由T1升高到T2时，求：(1)温度为T2时气体的压强；(2)温度为T2时的气体体积(汽缸的横截面积为S，忽略活塞与汽缸间的摩擦，温度T1时气体的体积为V1),练习2.一气象探测气球，在充有压强为1.00atm(即76.0cmHg)、温度为27.0的氦气时，体积为3.50m3.在上升至海拔6.50km高空的过程中，气球内氦气的压强逐渐减小至此高度上的大气压36.0cmHg，气球内部因启动一持续加热过程而维持其温度不变此后停止加热，保持高度不变已知在这一海拔高度气温为48.0.求：(1)氦气在停止加热前的体积；(2)氦气在停止加热较长一段时间后的体积,例5.如图所示，一定质量的气体从状态A经B、C、D再回到A.问AB、BC、CD、DA是什么过程？已知气体在状态A时的体积是1L，求在状态B、C、D时的体积各为多少，并把此图改为pV图,【反思总结】图象的分析方法及应用：(1)图象上的某一点表示一定质量气体的一个平衡状态；图象上的某一线段，表示一定质量气体的状态变化的一个过程(2)应用图象解决问题时，要注意数学公式与图象的数图转换，图象与物理过程、物理意义之间的关系(3)在图形转换时，关键是要明确状态的各个参量，并正确分析出各过程的性质及图象特点,练习3.如图所示，为一定质量的理想气体p1/V图象，图中BC为过原点的直线，A、B、C为气体的三个状态，则下列说法中正确的是()ATATBTCBTATBTCCTATBTCDTATB.由BC为等温变化，即TBTC.所以TATBTC，选项A正确,A,练习4如图所示，在一只烧瓶上连一根玻璃管，把它跟一个水银压强计连在一起，烧瓶里封闭着一定质量的气体，开始时水银压强计U形管两端水银面一样高下列情况下，为使U形管两端水银面一样高，管A的移动方向是(),A如果把烧瓶浸在热水中，应把A向下移B如果把烧瓶浸在热水中，应把A向上移C如果把烧瓶浸在冷水中，应把A向下移D如果把烧瓶浸在冷水中，应把A向上移,解析：使U形管两端水银面一样高，即保持封闭气体的压强始终等于外界大气压而不变，若把烧瓶浸在热水中，气体体积增大，A中水银面上升，为使两管水银等高，应把A下移，故A项正确，B错；若把烧瓶浸在冷水中，气体体积减小，B管中水银面上升，为使两管水银面等高，应把A管上移，故C错，D对,AD,等压变化,练习5.如图所示，两端开口的U形管，右侧直管中有一部分空气被一段水银柱与外界隔开，若在左管中再注入一些水银，平衡后则()A下部两侧水银面A、B高度差h减小Bh增大C右侧封闭气柱体积变小D水银面A、B高度差h不变,D,练习6.如图，一定量的理想气体从状态a沿