气体的等容变化和等压变化解析

1、2.气体的等容变化和等压变化,一、气体的等容变化 1等容变化：一定质量的气体在体积不变时 随 的变化 2查理定律 (1)内容：一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，压强p与热力学温度T成 ,压强,温度,正比,pCT,(3)图象： (4)适用条件：气体的 不变气体的 不变,质量,体积,二、气体的等压变化 1等压变化：一定质量的气体，在压强不变的情况下， 随 的变化 2盖吕萨克定律 (1)内容：一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，体积与热力学温度成 (2)表达式： 或 或 .,体积,温度,正比,VCT,(3)图象 【特别提醒】 若横轴用摄氏度t表示，则在pt图象中的等容线或Vt图象中的等压线

2、均不再过原点，它们的延长线应过273.15 . (4)适用条件：气体 不变；气体 不变.,质量,压强,一、查理定律与盖吕萨克定律的比较,二、一定质量的气体不同图象比较,一定质量气体的状态变化过程的pV图线如图所示，其中A是初始态，B、C是中间状态AB为双曲线的一部分，BC与纵轴平行，CA与横轴平行如将上述变化过程改用pT图线和VT图线表示，则在下列的各图中正确的是( ),解析： 在pV图象中，气体由AB是等温过程，且压强减小，气体体积增大；由BC是等容过程，且压强增大，气体温度升高；由CA是等压过程，且体积减小，温度降低由此可判断在pT图中A错、B正确，在VT图中C错、D正确 答案： BD,有

3、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玻璃泡的体积相比可忽略不计在1标准大气压下对B管进行温度刻度(1标准大气压相当于76 cmHg的压强等于101 kPa)已知当温度t127 时，管内 水银面高度x116 cm，此高度即为27 的刻度线，问t0 的刻度线在何处,思路点拨：,答案： 21.4 cm,【反思总结】 利用查理定律解题的一般步骤： (1)确定研究对象，即被封闭的气体 (2)分析被研究气体在状态变化时是否符合定律条件是否是质量和体积保持不

4、变 (3)确定初、末两个状态的温度、压强或温度、体积 (4)按查理定律公式列式求解 (5)分析检验求解结果,【跟踪发散】 11：用易拉罐盛装碳酸饮料非常卫生和方便，但如果剧烈碰撞或严重受热会导致爆炸我们通常用的可乐易拉罐容积V355 mL.假设在室温(17 )罐内装有0.9V的饮料，剩余空间充满CO2气体，气体压强为1 atm.若易拉罐承受的压强为1.2 atm，则保存温度不能超过多少？,答案： 75 ,如图所示，活塞的质量为m，大气压强为p0，当密闭气体的温度由T1升高到T2时，求： (1)温度为T2时气体的压强； (2)温度为T2时的气体体积 (汽缸的横截面积为S，忽略活塞与汽缸间的摩擦，

5、温度T1时气体的体积为V1),思路点拨：,【反思总结】 利用盖吕萨克定律解题的一般步骤 (1)确定研究对象，即某被封闭气体 (2)分析状态变化过程，明确初、末状态，确认在状态变化过程中气体的质量和体积保持不变 (3)分别找出初、末两状态的温度、压强或温度、体积 (4)根据盖吕萨克定律列方程求解 (5)分析所求结果是否合理,【跟踪发散】 21：一气象探测气球，在充有压强为1.00 atm(即76.0 cmHg)、温度为27.0 的氦气时，体积为3.50 m3.在上升至海拔6.50 km高空的过程中，气球内氦气的压强逐渐减小至此高度上的大气压36.0 cmHg，气球内部因启动一持续加热过程而维持其

6、温度不变此后停止加热，保持高度不变已知在这一海拔高度气温为48.0 .求： (1)氦气在停止加热前的体积； (2)氦气在停止加热较长一段时间后的体积,解析： (1)在气球上升至海拔6.50 km高空的过程中，气球内氦气经历一等温过程 根据玻意耳定律有p1V1p2V2 式中，p176.0 cmHg，V13.50 m3，p236.0 cmHg，V2是在此等温过程末氦气的体积 由式得 V27.39 m3 (2)在停止加热较长一段时间后，氦气的温度逐渐从T1300 K下降到与外界气体温度相同，即T2225 K这是一等压过程根据盖吕萨克定律有,答案： (1)7.39 m3 (2)5.54 m3,如图所示

7、，一定质量的气体从状态A经B、C、D再回到A.问AB、BC、CD、DA是什么过程？已知气体在状态A时的体积是1 L，求在状态B、C、D时的体积各为多少，并把此图改为pV图,解析：AB为等容线，压强随温度升高而增大 BC为等压过程，体积随温度升高而增大 CD为等温变化，体积随压强减小而增大 DA为等压变化，体积随温度降低而减小,答案： 见解析 【反思总结】 图象的分析方法及应用： (1)图象上的某一点表示一定质量气体的一个平衡状态；图象上的某一线段，表示一定质量气体的状态变化的一个过程 (2)应用图象解决问题时，要注意数学公式与图象的数图转换，图象与物理过程、物理意义之间的关系 (3)在图形转换时，关键是要明确状态的各个参量，并正确分析出各过程的性质及图象特点,【跟踪发散】 31：如图所示，为一定质量的理想气体p1/V图象，图中BC为过原点的直线，A、B、C为气体的三个状态，则下列说法中正确的是( ) ATATBTC BTATBTC CTATBT