高二物理气体的等温变化

第8章气体1 .气体等温变化，引入：的思考问题，1 .封入气体v是如何变化的？ 2 .压力变大的体积一定会变小吗？ t上升时，p增大，v也不一定增大。 不一定给自行车轮胎充气，p就会变大，煤气就不会变小。 如何研究P.T.V的关系？ 控制变量法，二，等温变化，一.气体等温变化：研究一定质量气体温度不变化的状态变化过程，二.研究一定质量气体等温变化规律，(一)介绍实验装置，(二)观察实验装置，回答：如何保证研究哪些部分气体m不变化？ A管中的气体体积如何表示？ (LS )、阀a打开时，a管的气压是多少？阀a关闭时a管的气压是多少？(p0)、想减少a管中的气体体积，增大压力，b管应该如何操作？ 写出a管中气压的公式，(p=p0 gh管中气体的体积增大，想减小压力，b管应该怎样操作？ 写下a管中的气压公式，(p=p0-gh )实验中的恒温是什么温度？为了使a管中的气体温度保持一定，操作b管时需要注意什么？ 仔细观察(慢)、(3)实验数据、(4)图、(a )坐标轴选择、(b )图、表的数据，用平滑的曲线连接坐标上的各点，发现了什么？ (a:Vp、Vp； b :平滑曲线，等温变化图像特征：(1)等温线是双曲线之一。 (2)温度越高，其等温线越远离原点。 思考和讨论，同一气体，不同温度下的等温线不同。 其等温线表明温度高，根据什么理由判断：t3t2t1，定数量随温度上升而增大(与气体的质量种类、温度有关)。 (5)图像的意义，(1)物理意义：反映了压力和体积的变化关系，(2)反映了点意义：的各组数据-的状态，(3)结论：体积缩小到原来的几分之一，压力增加到原来的几倍。 体积增大到原来的几倍，其压力就减少到原来的几分之一。2、公式表示： pV=常数或p1V1=p2V2， 3、3、条件：在一定质量气体下温度不变，4、适用范围：温度不低，压力不太大，例1 .一端封闭的均匀直管玻璃管的开口朝下，垂直插入水银，管顶距槽的水银面8cm时，管内水银面比管外水银面低2cm，管内水银面比管外水银面低2cm 已知大气压力p0支持76cmHg，不改变温度。 分析：均匀直接玻璃管、u形玻璃管、汽缸活塞中封闭气体的等温过程为三种基本物理模型，故复习中必须确定的解：从问题的意义上讲，p1=p0 2cmHg=78cmHg，v1=(8)s=10SHS，p2=p0-2cmHg=74cmHg，v 2 S=(6 x)S .用气体定律解决问题的步骤，1 .研究对象.确定封闭的气体(满足质量不变条件)。 2 .用一定的数字或式子写气态的初始条件(p1、V1、T1、p2、V2、T2)。 3 .根据气态变化过程的特点，列举相应的气体公式(本课程为波尔定律公式)。 4 .将各初始条件代入气体式，求未知量，5 .研究结果的物理意义。 练习1 .一端封闭的玻璃管的开口部向下插入水银槽，封入一定质量的气体，管内水银面低于管外，温度不变化时，将玻璃管稍微向下插入。 以下说法是正确的，如图所示，() a .玻璃管内的气体体积减少，b .玻璃管内的气体体积增大，c .管内外水银面的高度差变小，d .管内与内外的水银面的高度差变大，AD、练习2 .如图所示，注入了水银的u型管中，a管的上端被封闭，a、b两管的上端被封闭起初两管液面平坦，现在b管缓慢下降。 在这个过程中，a管内的气体体积_ _ _ _ _，b管强调a管的液面_ _ _ _ _ _ _ _ _，强调想法，通过v的变化压力变化p的计算判断液面的高低的例2 .垂直放置均匀的u字玻璃管，用水银向a管内封入空气，a、b两管的水银面通常在大气压力下72cmHg.A管内的空气柱的长度为10 现在，向b管注入水银，两管的水银面高度差为18cm时，a管的气柱长度是多少？注入水银柱长度是多少？解： p1=p0=72cmHg，V1=10S，分析：如图所示，因为水银不能压缩，所以a管水银面高度x上升时，b管源水银面相同当a、b两管水银面的高度差为18cm时，注入b管的水银柱的长度为(18 2x)cm .V2=lS、p2=p0 18=90cmHg，例3 .密闭圆筒内有质量100g的活塞，活塞与圆筒前端之间有力系数k=20的圆筒配置在水平的地面上，活塞将圆筒配置在水平的地面上a室为真空，b室充满空气，平衡时l0=0.10m，弹簧刚好如图5所示不变形，分析：缸类问题，求压力很重要：应根据共点力平衡条件或牛顿第二定律计算压力。 解：缸体正立时：缸体倒立时，如受力分析图所示，p2S mg=kx、x=l-l0时，温度不变，根据波尔定律： p1V1=p2V2.例4 .某容器的容积为10L，安装气体的压力为20105Pa。 如果温度不变，打开容器开关后，容器中残留的气体占原来的百分之几，大气压为1.0105Pa。 以：容器的原始气体为研究对象。 初始p1=20105PaV1=10LT1=T