《气体的等压变化和等容变化》课件

《气体的等压变化和等容变化》1.掌握查理定律和盖—吕萨克定律的内容、表达式及适用条件.2.理解p－T图象与V－T图象的物理意义.3.熟练掌握查理定律和盖—吕萨克定律，并能灵活运用其解决实际问题.学习目标前情回顾一、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一、气体的等容变化

一定质量的气体，在体积不变的条件下其压强与温度变化的关系，叫做气体的等容变化。

体积不变时，气体的压强和温度之间有什么关系？正比？想一想：问题：一定质量的气体，在体积不变的条件下其压强与温度变化的关系注射器内一定质量的气体.压强温度将注射器浸在水中，通过改变水的温度从而改变注射器内气体温度1、如何选取研究对象？2、如何测量需要的物理量？3、怎样改变气体的温度？用压强传感器测量用温度传感器测量0pt/0CAB甲一、气体的等容变化--实验数据处理结论：一定质量的气体，在体积不变时，压强p和热力学温度T成正比0乙pT/KAB273.15T=t+273.15℃内容：一定质量的气体，在体积不变的情况下，它的压强P与热力学温度T成正比。（p

T

）或2.公式表述：这里的C和玻意耳定律表达式中的C都泛指比例常数，它们并不相等。3.适用范围：①温度不太低，压强不太大②气体的质量和体积都不变。一、气体的等容变化--查理定律

0pT/KAB273.15(1)p－T图象：在等容变化过程中，气体的压强p和热力学温度T的图线是过原点的倾斜直线，如图甲所示，(2)p－t图象：在等容变化过程中，压强p与摄氏温度t是一次函数关系，如图乙所示，且斜率越小，体积越大.p-T图像上过原点的斜线即为等容线。且V1<V2，即斜率越小,体积越大.气体的体积V1与V2哪个大？

一、气体的等容变化p-T图像和p-t图像V1p1p2如图，某种气体在状态A时压强为2×105

Pa，体积为1m3，温度为200K。

(1)它在等温过程中由状态A变为状态B，状态B的体积为2m3。求状态B的压强。(2)随后，又由状态B在等容过程中变为状态C，状态C的温度为300K。求状态C的压强。

【例1】

【练一练】

在标准大气压下对B管进行温度标度(1标准大气压相当于76cm水银柱的压强)．已知当温度t＝27℃时的刻度线在x＝16cm处，问t＝0℃的刻度线在x为多少厘米处？有人设计了一种测温装置，其结构如图所示．玻璃泡A内封有一定量气体，与A相连的B管插在水银槽中，管内水银面的高度x即可反映泡内气体的温度，即环境温度，并可由B管上的刻度直接读出．设B管的体积与A泡的体积相比可略去不计．EF

一定质量的气体，在体积不变的情况下，温度由0℃升高到10℃时，其压强的增加量为Δp1，当它由100℃升高到110℃时，其压强的增加量为Δp2，则Δp1与Δp2之比是(

)A．10∶1

B．373∶273C．1∶1 D．383∶283C【练一练】

二、气体的等压变化

一定质量的气体，在压强不变的条件下其体积与温度变化的关系，叫做气体的等压变化。气体受热膨胀——温度升高，体积增大正相关内容:一定质量的某种气体,在压强不变的情况下,其体积V与热力学温度T成正比.或2.公式表述：3.适用范围：①温度不太低，压强不太大②气体的质量和压强都不变。这里的C和玻意耳定律查理定律表达式中的C都泛指比例常数，它们并不相等。二、气体的等压变化—盖-吕萨克定律0VT/KAB273.15

(2)V－t图象：在等压变化过程中，体积V与摄氏温度t是一次函数关系，如图乙所示，且斜率越小，压强越大。(1)V－T图象：在等压变化过程中，气体的体积V随热力学温度T变化的图线是过原点的倾斜直线，如图甲所示，V-T图像上过原点的斜线即为等压线。且p1<p2，即斜率越小,压强越大.二、气体的等压变化：V-T图像和V-t图像

p1V1V2【例2】如图所

示，上端开口的光滑圆柱形汽缸竖直放置，截面积为40cm2的活塞将一定质量的气体和一形状不规则的固体A封闭在汽缸内．在汽缸内距缸底60cm处设有a、b两限制装置，使活塞只能向上滑动．开始时活塞搁在a、b上，缸内气体的压强为p0(p0＝1.0×105Pa为大气压强)，温度为300K．现缓慢加热汽缸内气体，当温度为330K，活塞恰好离开a、b；当温度为360K时，活塞上升了4cm.g取10m/s2求：(1)活塞的质量；(2)物体A的体积．1、确定研究对象，即被封闭的气体．2、分析研究对象在状态变化时是否：质量一定，体积/压强不变．3、确定初、末两个状态的压强/体积、温度（不是热力学温度先转化为热力学温度）．4、根据查理定律/盖-吕萨克定律列式求解．利用查理定律和盖-吕萨克定律的解题思路不同点图象

纵坐标压强p体积V斜线意义同一条线上，体积相等同一条线上，压强相等相同点①都是一条通过原点的倾斜直线②横坐标都是热力学温度T③都是斜率越大，气体的另外一个状态参量越小三、p-T图像和V-T图像比较【例3】.如图甲所示是一定质量的气体由状态A经过状态B变为状态C的V－T图象。已知气体在状态A时的压强是1.5×105Pa。(1)说出A→B过程中压强变化的情形，并根据图象提供的信息，计算图中TA的温度值。(2)请在图乙坐标系中，画出由状态A经过状态B变为状态C的p－T的图象，并在图线相应位置上标出字母A、B、C。ABC

内容:一定质量的某种气体,在压强不变的情况下,其体积V与热力学温度T成正比.或2.数学表达式：二、气体的等压变化—盖-吕萨克定律0VT/KAB273.15内容：一定质量的气体，在体积不变的情况下，它的压强P与热力学温度T成正比。一、气体的等容变化--查理定律0pT/KAB273.15或2.数学表达式：小结随堂检测1.(2020江苏盐城二模)将一定质量的空气封闭在气瓶内,并对它进行等压变化。把这些空气看成理想气体,则下列四幅图中能正确表示变化过程中空气的体积V和热力学温度T的关系的是(

)答案

B解析

根据题意可知,一定质量的空气等压变化,有

=C,可知V=CT,故V与T成正比,在V-T图像中为过原点的倾斜直线,故A、C、D错误,B正确。2.关于理想气体的状态变化,下列说法中正确的是(

)A.一定质量的理想气体,当压强不变而温度由100℃上升到200℃时,其体积增大为原来的2倍C.一定质量的理想气体体积增大到原来的4倍,则气体可能压强减半,热力学温度加倍D.一定质量的理想气体压强增大到原来的4倍,则气体可能体积加倍,热力学温度减半答案

C解析

一定质量的理想气体压强不变,体积与热力学温度成正比,温度由100

℃上升到200

℃时,体积增大为原来的1.27倍,故A错误;理想气体状态方程成立的条件为气体的质量不变,故B错误;由理想气体状态方程

=C可知,C正确,D错误。3.我国新疆吐鲁番盛产葡萄干,品质优良,其中一个重要原因是当地昼夜温差大。现有一葡萄晾房四壁开孔,如图,房间内晚上温度为7℃,中午温度升为37℃,假设大气压强不变。求中午房间内空气的质量与晚上房间内空气的质量之比。4.某登山运动员在一次攀登珠穆朗玛峰的过程中,在接近山顶时他裸露在手腕上的防水手表的表盘玻璃突然爆裂了,而手表没有受到任何撞击。该手表出厂时给出的参数为:27℃时表内气体压强为1.0×105Pa(常温下的大气压强值),当内外压强差超过6.0×104Pa时表盘玻璃将爆裂。当时登山运动员携带的温度计的读数是-21℃,表内气体体积的变化可忽略不计。(1)通过计算判断手表的表盘玻璃是向外爆裂还是向内爆裂。(2)当时外界的大气压强为多少?答案

(1)向外爆裂

(2)2.4×104

Pa解析

(1)以表内气体为研究对象,初状态的压强为p1=1.0×105

Pa,温度为T1=300

K其末状态的压强为p2,温度为T2=252

K解得p2=8