81《气体的等温变化》.ppt

第八章气体,8.1气体的等温变化,打足气的自行车在烈日下曝晒，常会爆胎。为什么？用高压锅煮饭，饭刚熟后，锅盖打不开，过一段时间后就能打开，为什么？生活中的许多现象表明，气体的压强、体积、温度三个状态参量之间存在一定的关系。,生活中的物理,一定质量的气体，在温度不变的条件下其压强与体积变化的关系，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,研究对象,封闭气体,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。,实验数据的处理,0.77,0.63,0.50,0.37,0.25,体积的倒数（1/V),1/V,1,2,3,0,0.2,0.4,0.6,0.8,探究结论：,在误差范围内，温度不变时，气体的压强p和体积V成反比。,误差分析：,1、读数误差。2、漏气。,一定质量的气体，在温度不变的情况下，它的压强跟体积成反比,二、玻意耳定律,1、内容：,2、表达式：,3、图像：,一定质量的气体，在温度不变的情况下，它的压强跟体积成反比,二、玻意耳定律,1、内容：,2、表达式：,3、图像：,气体质量一定且温度不变,温度不太低，压强不太大,4、条件：,5、适用范围：,1、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,练习,初态：,末态：,由玻意耳定律：,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列方程求解。,利用玻意耳定律的解题思路,2、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。,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。,一题多变,一定质量的气体，在温度不变的情况下，它的压强跟体积成反比,二、玻意耳定律,1、内容：,2、表达式：,气体质量一定且温度不变,温度不太低，压强不太大,3、条件：,4、适用范围：,三、等温变化图象（P-V图像）,过原点的直线,双曲线的一支,特点:(1)等温线是双曲线的一支。,同一气体，不同温度下等温线是不同的，你能判断那条等温线是表示温度较高的情形吗？你是根据什么理由作出判断的？,结论：T3T2T1,三、等温变化图象（P-V图像）,三、等温变化图象（P-V图像）,特点:(1)等温线是双曲线的一支。,(2)温度越高，其等温线离原点越远。,T3T2T1,(3)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。,A,B,例3：一定质量的气体由状态A沿直线变到状态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,做一做,用传感器和计算机探究气体等温变化的规律,1、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,2、公式：,pV=C或p1V1=p2V2,3、图象：,玻意耳定律：,1、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,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,2、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。,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。,3、一个足球的容积是2.5L，