高二物理气体的等压变化

气体的等容变化和等压变化,吕叔湘中学庞留根Email:dyszplg网址：,一、气体的等容变化二、气体的等压变化盖吕萨克定律的微观解释063.上海市南汇区08年第二次模拟考试1A025.上海市黄浦区08年1月期终测评卷15033.上海嘉定区2007学年上学期调研5039.08年深圳市第一次调研考试12030.扬州市07-08学年度第一学期期末调研试卷12（2）024.上海市徐汇区07年第一学期期末试卷10054.08年北京市海淀区一模试卷14gk004.2008年高考物理上海卷13063.上海市南汇区08年第二次模拟考试21032.上海虹口区07学年度第一学期期终教学检测20033.上海嘉定区2007学年上学期调研19031.上海市静安区07-08学年第一学期期末检测20027.盐城市07/08学年度第一次调研考试12.2gk004.2008年高考物理上海卷20Agk013.2008年高考上海理综卷5,气体的等容变化和等压变化,在物理学中，当需要研究三个物理量之间的关系时，往往采用“控制变量法”保持一个量不变，研究其它两个量之间的关系，然后综合起来得出所要研究的几个量之间的关系。,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：,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。,2、查理定律：,一定质量的气体，在体积不变的情况下，温度每升高（或降低）1，增加（或减少）的压强等于它0时压强的1/273,或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.,3、公式：,4、查理定律的微观解释：,气体初态体积V1=10Scm3,温度T1=373K,则重物上升高度h=107.4=2.6cm,解:,可得h=7.4cm,据,末态温度T2=273K，体积设为V2=hScm3(h为活塞到缸底的距离),分析可知缸内气体作等压变化.设活塞截面积为Scm2,缸内气体温度降低,压强减小,故活塞下移,重物上升.,gk004.2008年高考物理上海卷13,13如图所示,两端开口的弯管,左管插入水银槽中,右管有一段高为h的水银柱，中间封有一段空气，则（）（A）弯管左管内外水银面的高度差为h（B）若把弯管向上移动少许,则管内气体体积增大（C）若把弯管向下移动少许，右管内的水银柱沿管壁上升（D）若环境温度升高，右管内的水银柱沿管壁上升,ACD,解见下页,环境温度升高，封闭气体体积增大，则右管内的水银柱沿管壁上升，D对。,解析：,封闭气体的压强等于大气压与水银柱产生压强之差，故左管内外水银面高度差也为h，A对；,弯管上下移动，封闭气体温度和压强不变，体积不变，B错C对；,解：,该同学思路不正确。,在体积不变的情况下，一定质量的理想气体温度每升高1C，压强就增加0C时压强的1/273，而现在A、B的温度不同而压强相等，说明0C时它们的压强不相等，因此升高相同的温度后，最后的压强不等。,设想先保持A、B的体积不变,当温度分别升高10C时,对A有,同理，对B有,由于pApB，,所以pApB故活塞向右移动。,设物体A的体积为V，气体的状态参量为：,气体从状态1到状态2为等容过程：,代入数据得,代入数据得m=4kg,气体从状态2到状态3为等压过程：,解：,（1）当活塞静止时，,（2）当F=6.0N时，有：,管内外液面的高度差,由玻意耳定律P1L1S=P2L2S,解：,空气柱长度,（3）P3=P0=1.0105PaL3=68+10=78cmT2=T1,气体温度变为,由气态方程,题目,设密闭气体温度升高1,内能的增量为U,则有,U=Q1,U=Q2+W,对活塞用动能定理得：,W内+W大气Gh=0,W大气=P0Sh,W=W内,解得：Q2=U+（P0S+G）h,Q1Q2,解：,由此可见，质量相等的同种气体，在定容和定压两种不同情况下，尽管温度变化相同，但吸收的热量不同，所以同种气体在定容下的热比容与在定压下的热比容不同,解两式,U=Q1,Q2=U+(P0S+G)h,得：,题目,gk004.2008年高考物理上海卷20A,20A.（10分）汽车行驶时轮胎的胎压太高容易造成爆胎事故，太低又会造成耗油量上升。已知某型号轮胎能在40C-90C正常工作,为使轮胎在此温度范围内工作时的最高胎压不超过3.5atm，最低胎压不低于1.6atm，那么,在t20C时给该轮胎充气，充气后的胎压在什么范围内比较合适（设轮胎的体积不变）,解：,由于轮胎容积不变，轮胎内气体做等容变化。,设在T0293K充气后的最小胎压为Pmin，最大胎压为Pmax。依题意，当T1233K时胎压为P11.6atm。根据查理定律,即,解得：Pmin2.01atm,当T2363K是胎压为P23.5atm。根据查理定律,即,解得：Pmax2.83atm,5、温度计是生活、生产中常用的测温装置。右图为一个简单温度计，一根装有一小段有色水柱的细玻璃管穿过橡皮塞插入烧瓶内，封闭一定质量的气体。当外界温度发生变化时，水柱位置将上下变化。已知A、D间的测量范围为2080，A、D间刻度均匀分布。由图可知，A、D及有色水柱下端所示的温度分别是（）A20、80、64B20、80、68C80、20、32D80、2