第1节气体实验定律.pptx

1、第4章 气体,第1节 气体实验定律,1、温度,2、体积,3、压强,热力学温度T ：开尔文 T = t 273 K,体积 V 单位：有L、mL等,压强 p 单位：Pa（帕斯卡）,气体的状态参量,复习,方法研究,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“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”., 控制变量的方法,思考：一定质量的气体，它的温度、体积和压强三个量之间变化是相互对应的.我们如何确定三个量之间的关系呢？,1.等温变化：气体在温度不变的状态下，发生的变化.,2.在等温变化中，气体的压强与体积可能存在着什么关系？,实验,3.实验研

2、究,定性关系,猜想： p、V,结论：V减小，p增大,实验视频,视频演示,视频演示,实验数据的处理,V,1,2,3,0,1,2,3,4,p-V图象,该图象是否可以说明p与V成反比？,如何确定p与V的关系呢？,1/V,1,2,3,0,0.2,0.4,0.6,0.8,p-1/V图象,结论,在温度不变时，压强p和体积V成反比.,2、公式表述：pV=C(常数 ) 或p1V1=p2V2,1、文字表述：一定质量某种气体，在温度不变的情况下，压强p与体积V成反比.,3、适用范围：温度不太低，压强不太大,4、图像：,1.一定质量气体的体积是20L时，压强为1105Pa。当气体的体积减小到16L时，压强为多大？设

3、气体的温度保持不变.,p1V1=p2V2,例题,答案:1.2510 5Pa,二、等温变化图象,(2)温度越高,其等温线离原点越远.,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？,结论:t3t2t1,1、特点:,(1)等温线是双曲线的一支.,1、特点:,(1)物理意义:反映压强随体积的变化关系,(2)点意义:每一组数据-反映某一状态,(3)结论:体积缩小到原来的几分之一,压强增大到原来的几倍.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.,二、等温变化图象,2、物理意义,2.如图所示，是一定质量的某种气体状态变化的p-V图象，

4、气体由状态A变化到状态B的过程中，气体分子平均速率的变化情况是( ) A.一直保持不变 B.一直增大 C.先减小后增大 D.先增大后减小,由温度决定,pAVA=pBVB,pV先增大后减小,T先增大后减小,C,等温线,例题,等容变化：一定质量的某种气体，在体积不变时，压强随温度的变化.,在等容变化中，气体的压强与温度可能存在着什么关系？,三、等容变化,查理是法国物理学家.1746年11月12日诞生于法国卢瓦雷的贝奥京西.,大约在1787年，查理着手研究气体的膨胀性质，发现在压力一定的时候,气体体积的改变和温度的改变成正比.他进一步发现，对于一定质量的气体，当体积不变的时候，温度每升高l，压力就增

5、加它在0时候压力的1273.查理还用它作根据，推算出气体在恒定压力下的膨胀速率是个常数.这个预言后来由盖吕萨克和道尔顿（1766一1844）的实验完全证实.,查理（Jacques-Alexandre-Csar Charles，1746l823）,1.查理生平介绍,三、等容变化,2.实验视频,视频演示,视频演示,三、等容变化,甲,乙,气体等容变化图像,3.等容变化的图象,三、等容变化,(1)等容线：一定质量的某种气体在等容变化过程中，压强p跟热力学温度T的正比关系pT在直角坐标系中的图象叫做等容线,3.等容变化的图象等容线,(2)一定质量气体的等容线pT图象，其延长线经过坐标原点，斜率反映体积大

6、小,三、等容变化,(3)一定质量气体的等容线的物理意义,3.等容变化的图象等容线,图线上每一个点表示气体一个确定的状态，同一根等容线上各 状态的体积相同,不同体积下的等容线，斜率越大，体积越小（同一温度下，压 强大的体积小）如图所示，V2V1,三、等容变化,p=CT,或,2、公式表述：,1、文字表述：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成正比.,或,压强p与热力学温度T成正比可以表示为另外形式,4.查理定律,三、等容变化,（1）查理定律是实验定律，由法国科学家查理通过实验发现的,5. 查理定律的说明,（3）在p/T=C中的C与气体的种类、质量、体积有关,（2）适用条件

7、：气体质量一定，体积不变,（4）一定质量的气体在等容时，升高（或降低）相同的温度，所增加（或减小）的压强是相同的,（5）解题时前后两状态压强的单位要统一,注意：p与热力学温度T成正比,不与摄氏温度成正比，但压强的变化p与摄氏温度t的变化成正比,三、等容变化,高压锅内的食物易熟,6.应用,三、等容变化,打足了气的车胎在阳光下曝晒会胀破,等压变化：一定质量的某种气体，在压强不变时，体积随温度的变化.,在等压变化中，气体的体积与温度可能存在着什么关系？,四、等压变化,盖吕萨克（UosephLollis Gaylussac，17781850年）法国化学家、物理学家.,1.盖吕萨克生平介绍,盖吕萨克17

8、78年9月6日生于圣莱昂特.1800年毕业于巴黎理工学校. 1850年5月9日，病逝于巴黎，享年72岁.,1802年，盖吕萨克发现气体热膨胀定律(即盖吕萨克定律)压强不变时，一定质量气体的体积跟热力学温度成正比.即V1/T1=V2/T2=C恒量.,其实查理早就发现压强与温度的关系，只是当时未发表，也未被人注意.直到盖-吕萨克重新提出后，才受到重视.早年都称“查理定律”，但为表彰盖-吕萨克的贡献而称为“查理-盖吕萨克定律”.,四、等压变化,2.实验视频,四、等压变化,气体等压变化图像,3.等压变化的图象,四、等压变化,（1）等压线：一定质量的某种气体在等压变化过程中,体积V与热力学温度T的正比关

9、系在VT直角坐标系中的图象.,3.等压变化的图象等压线,（2）一定质量气体的等压线的VT图象，其延长线经过坐标原点，斜率反映压强大小,四、等压变化,（3）一定质量气体的等压线的物理意义,3.等压变化的图象等压线,图线上每一个点表示气体一个确定的状态，同一根等压线上各状态的压强相同,不同压强下的等压线，斜率越大，压强越小（同一温度下，体积大的压强小）如图所示p2p1 ,四、等压变化,V=CT,或,2、公式表述：,1、文字表述：一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，体积V与热力学温度T成正比.,或,体积V与热力学温度T成正比可以表示为另外形式,4.盖吕萨克定律,四、等压变化,5.盖吕萨克定律说明,（1）盖吕萨克定律是实验定律，由法国科学家盖吕萨克通过实验发现的,（3）在 V/=C 中的C与气体的种类、质量、压强有关,（2）适用条件：气体质量一定，压强不变,注意： V正比于T而不正比于t，但 Vt,（4）一定质量的气体发生等