《气体的等温变化》课件

《气体的等温变化》1、知道等温变化；2、理解玻意耳定律的内容及其表达式，会处理实际问题；3、理解p-V图像。学习目标问题一：打足气的自行车中烈日下暴晒，常常会爆胎，这是为什么？问题二：给自行车打气为什么不能打太饱？一、气体的状态参量车胎内的气体随温度升高而压强增大，体积膨胀。将空气压缩至车胎内，使得气体体积减小，从而压强增大，容易撑破车胎。一、气体的状态参量3、温度（热学性质）2、体积（几何性质）1、压强（力学性质）热力学温度T：开尔文

T=t

＋273K体积V单位：有L、mL等压强p单位：Pa（帕斯卡）控制变量法

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。

温度不变时，气体的压强和体积之间有什么关系？反比探究：气体的等温变化想一想：注射器内一定质量的气体.气体的压强和体积变化过程十分缓慢容器透热环境恒温探究：气体的等温变化1、研究对象是什么？2、需要测量的物理量有哪些？3、怎样保证实验过程温度不变？实验数据的处理p/kPa124.9159.484.872.8V/mL8612141/V0.130.170.080.07p/kPaV/mLp/kPa1/V

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1、内容：2、表达式：二、玻意耳定律温度不太低，压强不太大3、适用范围：在注射器中封闭1×105Pa、300mL的空气，在相同的环境温度下，将它们的体积缓慢地压缩一半，其压强分别是多少？例题1（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列式求解。利用玻意耳定律的解题思路VA/mL300250200150100pA/×105Pa11.21.523VB/mL400300200150100pB/×105Pa11.322.74VA/mL300250200150100pA/×105Pa1VB/mL400300200150100pB/×105Pa1练一练双曲线的一支物理意义：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，即p与V乘积相同。Vp·0A·B三、气体等温变化的p-V图像问题：1、图上的一点表示什么？2、图上的线又表示什么？等温线同一气体，不同温度下等温线是不同的，你能判断哪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？pVT2T1一定质量的气体在不同温度下的两条等温线0结论:T2>T1不同温度下的等温线，离原点越远，温度越高。思考与讨论

一定质量的气体由状态A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例题2小结-重点内容一、气体的状态参量：P、V、T二、玻意耳定律：PV=CP1V1=P2V2三、等温变化的图像：p1/VpV练一练一个足球的容积是2.5L。用打气筒给这个足球打气，每打一次都把体积为125mL、压强与大气压相同的气体打进球内。如果在打气前足球就已经是球形并且里面的压强与大气压相同，打了20次后，足球内部空气的压强是大气压的多少倍？你在得出结论时考虑到了什么前提？实际打气时的情况能够满足你的前提吗？水银气压计中混入了一个气泡，上升到水银柱的上方，使水银柱上方不再是真空。当实际大气压相当于768mm高的水银柱产生的压强时，这个水银气压计的读数只有750mm，此时管中的水银面到管顶的距离为80mm。当这个气压计的读数为740mm水银柱时，实际的大气压是多少？设温度保持不变。

练一练随堂检测1.在探究气体压强与体积的关系实验中,下列四个因素对实验的准确性影响最小的是(

)A.针筒封口处漏气B.采用横截面积较大的针筒C.针筒壁与活塞之间存在摩擦D.实验过程中用手去握针筒答案

B解析

该实验前提是气体的质量和温度不变,针筒封口处漏气,则质量变小,用手握针筒,则温度升高,所以选项A、D错误;实验中我们只是测量空气柱的长度,不需测量针筒的横截面积,选项B正确;活塞与筒壁的摩擦对结果没有影响的前提是不考虑摩擦产生的热量,但实际上由于摩擦生热,会使气体温度升高,影响实验的准确性,选项C错误。2.(多选)(北京高二月考)在“探究气体等温变化的规律”实验中,为保持温度不变,下列采取的措施合理的是(

)A.推动活塞运动时尽可能慢些B.在活塞上涂上润滑油,保持良好的密封性C.不要用手握住注射器封闭气体部分D.实验时尽量在注射器中封入较多的空气答案

AC解析

缓慢地推拉活塞,可以使封闭气体的温度与外界的温度保持一致,从而可以保持封闭气体的温度不变,所以A正确;在活塞上涂上润滑油,保持良好的密封性,这样是为了保持封闭气体的质量不发生变化,并不能保持封闭气体的温度不变,故B错误;当用手直接握住注射器封闭气体部分时,手的温度可能改变封闭气体的温度,所以不要用手直接握住注射器封闭气体部分,所以C正确;只要是封闭气体的质量不变,气体的多少不会改变实验的数据,与气体的温度是否会变化无关,所以D错误。3.(北京师达中学高二月考)某同学用如图所示装置探究气体等温变化的规律。(1)在实验中,下列哪些操作不是必需的

。

A.用橡胶套密封注射器的下端B.用游标卡尺测量柱塞的直径C.读取压力表上显示的气压值D.读取刻度尺上显示的空气柱长度(2)实验装置用铁架台固定,而不是用手握住玻璃管(或注射器),并且在实验中要缓慢推动活塞,这些要求的目的是

。

(3)下列图像中,最能直观反映气体做等温变化的规律的是

。

答案

(1)B

(2)保证气体状态变化过程中温度尽可能保持不变

(3)C解析

(1)为了保证气密性,应用橡胶套密封注射器的下端,A需要;由于注射器的直径均匀恒定,根据V=LS可知体积和空气柱长度成正比,所以只需读取刻度尺上显示的空气柱长度,无需测量直径,B不需要,D需要;为了得知气压的变化情况,需要读取压力表上显示的气压值,C需要。(2)手温会影响气体的温度,且实验过程中气体压缩太快,温度升高后热量不能快速释放,气体温度会升高,所以这样做的目的是保证气体状态变化过程中温度尽可能保持不变。4.(山东莱州一中高二月考)用如图甲所示的实验装置探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系。在注射器活塞上涂润滑油并插入针管,用细软管将针管小孔与压强传感器连接密封一定质量气体,移动活塞改变气体的体积和压强,气体体积由注射器刻度读取,气体压强由压强传感器读取。(1)下列说法正确的是

。

A.气体的压强和体积必须用国际单位B.在活塞上涂润滑油目的只是为减小摩擦力C.移动活塞应缓慢且不能用手握住注射器D.若实验中连接传感器和注射器的软管脱落,可以立即接上继续实验(2)交流实验成果时某同学发现各小组所测的pV乘积并不相同,最主要的原因是

。

(3)某小组实验操作无误,但根据测得的数据作出V-图像不过坐标原点,如图乙所示,图中V0代表

的体积。

答案

(1)C

(2)密封的气体质量不同

(3)压强传感器与注射器之间气体

解析

(1)本实验研究气体的压强和体积的比例关系,单位无需统一为国际单位,故A错误;为了防止漏气,应当在注射器活塞上涂润滑油,来增加连接处密封性,故B错误;移动活塞要缓慢,实验时不要用手握住注射器,都是为了保证实验的温度不变,故C正确;压强传感器与注射器之间的软管脱落后,气体质量变化了,应该重新做实验,故D错误。(2)交流实验成果时,某同学发现各小组所测的pV乘积并不相同,是因为密封的气体质量不同。5.采用验证玻意耳定律实验的主要器材针管及其附件,来测定大气压强的值。实验步骤如下:(1)将针管水平固定,拔下橡皮帽,向右将活塞从针管中抽出;(2)用天平称出活塞与固定在其上的支架的总质量为M;(3)用游标卡尺测出活塞直径d;(4)再将活塞插入针管中,保持针管中有一定质量的气体,并盖上橡皮帽,此时,从针管上