气体实验定律课件.ppt
气体实验定律气体实验定律第1页，此课件共43页哦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？第2页，此课件共43页哦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.实验研究实验研究定性关系定性关系猜想：猜想：p、V结论：结论：V减小，减小，p增大增大第3页，此课件共43页哦实验视频第4页，此课件共43页哦实验数据的处理实验数据的处理第5页，此课件共43页哦V V1 12 23 30 01 12 23 34 4p-V图象5/10 Pap该图象是否可以说明p与V成反比？思考如何确定p与V的关系呢？第6页，此课件共43页哦1/1/V V1 12 23 30 00.20.20.40.40.60.60.80.85/10 Papp-1/V图象第7页，此课件共43页哦结论在温度不变时，压强p和体积V成反比.第8页，此课件共43页哦一、玻意耳定律2、公式表述：pV=C(常数)或p1V1=p2V21、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.P1/VPV3、适用范围：温度不太低，压强不太大4、图像：VP1VCP 第9页，此课件共43页哦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？设气体的温度保持不变.p1V1=p2V2 答案答案:1.2510 5Pa第10页，此课件共43页哦用气体定律解题的步骤1确定研究对象被封闭的气体(满足质量不变的条件)；2用一定的数字或表达式写出气体状态的初始条件(p1，V1，T1，p2，V2，T2)；3根据气体状态变化过程的特点，列出相应的气体公式(本节课中就是玻意耳定律公式)；4将各初始条件代入气体公式中，求解未知量；5对结果的物理意义进行讨论第11页，此课件共43页哦2.如图，一上端开口,下端封闭的细长玻璃管，下部有长l1=66 cm 的水银柱，中间封有长l2=6.6 cm的空气柱，上部有长l3=44 cm的水银柱，此时水银面恰好与管口平齐.已知大气压强为p0=76 cmHg.如果使玻璃管绕底端在竖直平面内缓慢地转动一周，求在开口向下和转回到原来位置时管中空气柱的长度.封入的气体可视为理想气体，在转动过程中没有发生漏气.玻璃管开口向上时玻璃管开口向下时，从开始转动一周后，由玻意耳定律有 p1l2S=p2hS p1l2S=p3hS解得 h=12 cm h=9.2 cmp0+gl3p1p1=p0+gl3 则p2=gl1，p0=p2+gx p2p0+gxxp3p0+gx则p3=p0+gx 第12页，此课件共43页哦第13页，此课件共43页哦p/10 Pa5V V1 12 23 30 01 12 23 34 4第14页，此课件共43页哦二、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？Vp1230结论:t3t2t11、特点:(1)等温线是双曲线的一支.1、特点:第15页，此课件共43页哦(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、物理意义第16页，此课件共43页哦3.如图所示，是一定质量的某种气体状态变化的p-V图象，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=pBVBpV先增大后减小T先增大后减小D等温线第17页，此课件共43页哦等容变化：一定质量的某种气体，在体积不变时，压强随温度的变化.猜想在等容变化中，气体的压强与温度可能存在着什么关系？三、等容变化第18页，此课件共43页哦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、等容变化第19页，此课件共43页哦2.实验视频三、等容变化第20页，此课件共43页哦0Pt/0CAB0PT/KAB273.15气体等容变化图像3.等容变化的图象三、等容变化第21页，此课件共43页哦(1)等容线：一定质量的某种气体在等容变化过程中，压强等容线：一定质量的某种气体在等容变化过程中，压强p跟热跟热力学温度力学温度T的正比关系的正比关系pT在直角坐标系中的图象叫做等容线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一定质量气体的等容线pT图象，其延长线经过坐标原点，图象，其延长线经过坐标原点，斜斜率率反映反映体积大小体积大小三、等容变化第22页，此课件共43页哦(3)一定质量气体的等容线的物理意义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，强大的体积小）如图所示，V2V1三、等容变化第23页，此课件共43页哦p=CTpCT或或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.1212ppTT或或 压强压强p与热力学温度与热力学温度T成正比可以表示为另外形式成正比可以表示为另外形式1122pTpT4.查理定律三、等容变化第24页，此课件共43页哦（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）在p/T=C中的中的C与气体的种类、质量、体积有关与气体的种类、质量、体积有关（2）适用条件：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）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）解题时前后两状态压强的单位要统一注意：注意：p与热力学温度与热力学温度T成正比成正比,不与摄氏温度成正比，但压强不与摄氏温度成正比，但压强的变化的变化p与摄氏温度与摄氏温度t的变化成正比的变化成正比三、等容变化第25页，此课件共43页哦高压锅内的食物易熟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打足了气的车胎在阳光下曝晒会胀破破第26页，此课件共43页哦4.汽车行驶时轮胎的胎压太高容易造成爆胎事故，太低又会造成耗油量上升.已知某型号轮胎能在400C-900C正常工作,为使轮胎在此温度范围内工作时的最高胎压不超过3.5 atm，最低胎压不低于1.6 atm，那么,在t200C时给该轮胎充气，充气后的胎压在什么范围内比较合适（设轮胎的体积不变）等容变化查理定律1212ppTTt 400C时，即T=233K时的胎压等于1.6atmt900C时，即T=363K时的胎压等于3.5atmm in1.6233(27320)KpKm ax3.5363(27320)KpKpmin=2.01atm pmax2.83atm第27页，此课件共43页哦等压变化：一定质量的某种气体，在压强不变时，体积随温度的变化.猜想在等压变化中，气体的体积与温度可能存在着什么关系？四、等压变化第28页，此课件共43页哦盖吕萨克（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1778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、等压变化第29页，此课件共43页哦2.实验视频四、等压变化第30页，此课件共43页哦0VT气体等压变化图像3.等压变化的图象四、等压变化第31页，此课件共43页哦（1）等压线：一定质量的某种气体在等压变化过程中）等压线：一定质量的某种气体在等压变化过程中,体积体积V与热力与热力学温度学温度T的正比关系在的正比关系在VT直角坐标系中的图象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）一定质量气体的等压线的VT图象，其延长线经过坐标原点，图象，其延长线经过坐标原点，斜率斜率反映反映压强大小压强大小四、等压变化第32页，此课件共43页哦（3）一定质量气体的等压线的物理意义）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，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）如图所示体积大的压强小）如图所示p2第42页，此课件共43页哦感谢大家观看感谢大家观看第43页，此课件共43页哦
