气体的等温变化

1、8 8、1 1 气体的等温变化气体的等温变化1 1、温度、温度2 2、体积、体积3 3、压强、压强热力学温度热力学温度T ：开尔文：开尔文 T = t 273 K体积体积 V单位：有单位：有L、mL等等压强压强 p单位：单位：Pa（帕斯卡）（帕斯卡）气体的状态参量气体的状态参量一、复习一、复习小实验小实验？同学们观察到什么现象？同学们观察到什么现象？几何性质几何性质热学性质热学性质力学性质力学性质TVP复习：复习： 气体状态的描述气体状态的描述（气体的三个状态参量）（气体的三个状态参量）自行车轮胎被钉子扎了，过了一段时间自行车轮胎被钉子扎了，过了一段时间后，轮胎扁了后，轮胎扁了.情景情景1:情

2、景情景2:夏天自行车轮胎打得过足，在日光照射夏天自行车轮胎打得过足，在日光照射下，容易爆胎，爆胎前。下，容易爆胎，爆胎前。判断下面两个情景中轮胎中气体的状态参量发判断下面两个情景中轮胎中气体的状态参量发生了什么变化？生了什么变化？( (一一) ) 气体的等温变化气体的等温变化m不变不变 T不变不变如何确定气体的状态参量呢？如何确定气体的状态参量呢？温度（温度（ T T ）-温度计温度计体积（体积（ V V ）-容器的容积容器的容积压强（压强（ p p ）-气压计气压计动手体验定性关系动手体验定性关系（等温变化过程中压强与体积的关系）（等温变化过程中压强与体积的关系）（二）实验探究（二）实验探究

3、结论：结论：V减小，减小，P增大增大猜想：猜想： P、V反比反比定量研究：定量研究： 设计一个实验研究一定质量的气体在等设计一个实验研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温变化过程中压强与体积的定量关系（二）实验探究（二）实验探究1 1、实验中的实验中的研究对象是什么？研究对象是什么？2 2、如何控制气体的质量、如何控制气体的质量m m、温度温度T T保持不变？保持不变？3 3、如何改变压强、如何改变压强P P、体积体积V V？4 4、如何测量压强、如何测量压强P P、体积体积V V？猜想：猜想： P、V反比反比一定质量的气体一定质量的气体封闭封闭 缓慢移动活塞缓慢移动活塞Mm

4、横截面积横截面积S(M+m)gPsP0s求压强求压强Ps =P0s +(M+m)gh玻意耳实验的示玻意耳实验的示意图意图求压强求压强Ps=p0s+mgPs=p0s+ ghsP=p0+ gh即时应用即时应用1.1.已知大气压强为已知大气压强为p p0 0，如图，如图8 81 13 3所示，竖直的所示，竖直的U U形管形管内内A A、B B两部分被水银柱密封着，则两部分气体的压强两部分被水银柱密封着，则两部分气体的压强分别为：分别为：p pA A_；p pB B_ ._ .图图813PB=P0+gl2PA=PB+ gl1PA=P0+ gl1+ gl2求压强求压强（1 1）研究的是哪一部分气体）研究

5、的是哪一部分气体? ?（3 3）如何测）如何测 V V ? ?（4 4）如何测量）如何测量p p？如何改变？如何改变 p p ? ?根据高度差根据高度差数据测量空气柱的长度测量空气柱的长度（2 2）如何保证封闭气体的温度不变）如何保证封闭气体的温度不变? ?不能用手触摸玻璃管不能用手触摸玻璃管实验数据的处理实验数据的处理实实验验次数次数12345压强（压强（105Pa) 3 . 0 2.5 2 . 0 1.5 1.0体积体积(L) 1 . 3 1.6 2 . 0 2.7 4.0p p/10 Pa10 Pa51/V V1 12 23 30 00.20.20.40.40.60.60.80.8实实验

6、验探究结论：探究结论： 玻意耳定律玻意耳定律一定质量一定质量的理想气体，在温度保的理想气体，在温度保持不变的情况下，压强持不变的情况下，压强p p与与V V成反成反比，或压强比，或压强P P与体积与体积V V的乘积保持的乘积保持不变，即：不变，即：PV=PV=常量常量一定质量一定质量的气体，在的气体，在温度不变温度不变的情况下，它的压强跟体的情况下，它的压强跟体积成反比积成反比（三）玻意耳定律（三）玻意耳定律 1 1、内容：、内容：2 2、表达式：、表达式：3 3、图像：、图像：CPV 2211VPVPP1/VPVVP1VCP 一、玻意耳定律一、玻意耳定律1 1、文字表述：、文字表述：一定质量

7、某种气体，在温度不变一定质量某种气体，在温度不变的情况下，压强的情况下，压强p p与体积与体积V V成反比。成反比。 2 2、公式表述：、公式表述：pVpV= =常数常数 或或p p1 1V V1 1=p=p2 2V V2 23.3.条件条件: :一定质量气体且温度不变一定质量气体且温度不变4 4、适用范围：、适用范围：温度不太低，压强不太大温度不太低，压强不太大p p/10 Pa5V V1 12 23 30 01 12 23 34 4二二. .等温变化图象等温变化图象1、特点、特点:(1)(1)等温线是双曲线的一支。等温线是双曲线的一支。(2)(2)温度越高温度越高, ,其等温线离原点越远其

8、等温线离原点越远. . 同一气体，不同温度下等温线是不同的，你能判断同一气体，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？理由作出判断的？Vp1230结论结论:t3t2t12 2、图象意义、图象意义(1)(1)物理意义物理意义: :反映压强随体积的变化关系反映压强随体积的变化关系(2)(2)点意义点意义: :每一组数据每一组数据-反映某一状态反映某一状态(3)(3)结论结论: :体积缩小到原来的几分之一体积缩小到原来的几分之一, ,压强压强增大到原来的几倍增大到原来的几倍. .体积增大到原来的几倍

9、体积增大到原来的几倍, ,它的压强就减小为原来的几分之一它的压强就减小为原来的几分之一. .用气体定律解题的步骤用气体定律解题的步骤1 1确定研究对象被封闭的气体确定研究对象被封闭的气体( (满足质量不变的条满足质量不变的条件件) )；2 2用一定的数字或表达式写出气体状态的初始条件用一定的数字或表达式写出气体状态的初始条件(p(p1 1，V V1 1，T T1 1，p p2 2，V V2 2，T T2 2) )；3 3根据气体状态变化过程的特点，列出相应的气体公根据气体状态变化过程的特点，列出相应的气体公式式( (本节课中就是玻意耳定律公式本节课中就是玻意耳定律公式) )；4 4将各初始条件

10、代入气体公式中，求解未知量；将各初始条件代入气体公式中，求解未知量；5 5对结果的物理意义进行讨论对结果的物理意义进行讨论压强的计算压强的计算 例题例题1 1：求求: :被封闭气体被封闭气体A A的压强其中的压强其中(1)(1)、(2)(2)、(3)(3)图中的玻璃管内都灌有水银，图中的玻璃管内都灌有水银，(4)(4)图中的小玻璃管浸没图中的小玻璃管浸没在水中大气压强在水中大气压强p p0 076 cmHg.(p76 cmHg.(p0 01.011.0110105 5 Pa Pa，g g10 m/s10 m/s2 2，水水1 110103 3 kg/m kg/m3 3) )【精讲精析精讲精析】

11、(1)pAp0ph76 cmHg10 cmHg66 cmHg.(2)pAp0ph76 cmHg10sin30cmHg71 cmHg.(3)pBp0ph276 cmHg10 cmHg86 cmHg，pApBph186 cmHg5 cmHg81 cmHg.(4)pAp0水水gh1.01105 Pa110310(1.20.8) Pa1.05105 Pa.【答案答案】见精讲精析见精讲精析变式训练变式训练如图所示，活塞的质量为如图所示，活塞的质量为m m，缸套的质量，缸套的质量为为M M，通过弹簧吊在天花板上，汽缸内封有一定质量，通过弹簧吊在天花板上，汽缸内封有一定质量的气体，缸套和活塞间无摩擦，活塞面

12、积为的气体，缸套和活塞间无摩擦，活塞面积为S S，大气，大气压强为压强为p p0 0，则封闭气体的压强为，则封闭气体的压强为( () )C若知道弹簧的劲度若知道弹簧的劲度K K和伸长量和伸长量X X，还可以怎么算？，还可以怎么算？例题例题2 2：如图所示为一定质量的气体在不同温度下的两如图所示为一定质量的气体在不同温度下的两条等温线，则下列说法正确的是条等温线，则下列说法正确的是( ( ) )A A从等温线可以看出，一定质量的气体在发生等温变从等温线可以看出，一定质量的气体在发生等温变化时，其压强与体积成反比化时，其压强与体积成反比B B一定质量的气体，在不同温度下的等温线是不同的一定质量的气体，在不同温度下的等温线是不同的C C由图可知由图可知T T1 1 T T2 2D