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气体状态变化图像本讲稿第一页，共十四页复习精要复习精要一、一、气体等温变化的图象气体等温变化的图象二、二、等容变化的图像等容变化的图像三、三、等压变化的图像等压变化的图像031.上海市静安区上海市静安区07-08学年第一学期期末检测学年第一学期期末检测 4032.上海虹口区上海虹口区07学年度第一学期期终教学检测学年度第一学期期终教学检测17 050.江苏省盐城市江苏省盐城市07-08学年度第二次调研考试学年度第二次调研考试12-1(2)024.上海市徐汇区上海市徐汇区07年第一学期期末试卷年第一学期期末试卷21063.上海市南汇区上海市南汇区08年第二次模拟考试年第二次模拟考试12gk004.2008年高考物理上海卷年高考物理上海卷 9gk005.2008年高考江苏卷年高考江苏卷12A.(2)气气 体体 状状 态态 变变 化化 的的 图图 像像本讲稿第二页，共十四页理想气体状态变化过程图像浓缩了许多气体状态变化的过理想气体状态变化过程图像浓缩了许多气体状态变化的过程程,简化了许多语言表述简化了许多语言表述,使许多物理问题转为数学、图形使许多物理问题转为数学、图形问题。问题。气体状态变化的图像简洁、直观地表达了气体状态气体状态变化的图像简洁、直观地表达了气体状态变化过程，在分析解决问题时也起到了很重要的作变化过程，在分析解决问题时也起到了很重要的作用，要能够运用图线讨论气体在状态变化过程中内用，要能够运用图线讨论气体在状态变化过程中内能的变化、气体吸放热情况、气体是否对外做功等能的变化、气体吸放热情况、气体是否对外做功等复习精要复习精要本讲稿第三页，共十四页1、一一定定质质量量的的气气体体发发生生等等温温变变化化时时的的PV图图象象如如图图1所所示示。图图线线的的形形状状为为双双曲曲线线。由由于于它它描描述述的的是是温温度度不不变变时时的的PV关系，因此称它为等温线。关系，因此称它为等温线。一、气体等温变化的图象一、气体等温变化的图象VP0t1图图1t2P1/V图图20T2T12、一定质量的气体，不同温度下的等温线是不同的。、一定质量的气体，不同温度下的等温线是不同的。在图在图1中，中，t1 t23、画出、画出P1/V图象如图图象如图2示，图线的形状是通过原点示，图线的形状是通过原点的直线，斜率越大温度越高的直线，斜率越大温度越高,T1T2本讲稿第四页，共十四页一一定定质质量量的的某某种种气气体体在在不不同同体体积积下下的的几几条条等等容容线线如如图图3所所示，其体积的大小关系示，其体积的大小关系是是V3V2V1。二、等容变化的图像二、等容变化的图像0PTV1V2V3图图31、气体在体积不变的情况下，发生的状态变化过程，叫、气体在体积不变的情况下，发生的状态变化过程，叫做等容过程。表示该过程的做等容过程。表示该过程的PT图象称为等容图象图象称为等容图象2、一定质量的气体的等容线是过原点的直线。、一定质量的气体的等容线是过原点的直线。本讲稿第五页，共十四页一一定定质质量量的的某某种种气气体体在在不不同同压压强强下下的的几几条条等等压压线线如如图图4所示，其压强的大小关系所示，其压强的大小关系是是P3P2P1。0VTP1P2P3图图4三、等压变化的图像三、等压变化的图像1、气体在压强不变的情况下发生的状态变化的过程，叫、气体在压强不变的情况下发生的状态变化的过程，叫做等压过程做等压过程,表示变化过程的表示变化过程的VT图象称为等压图象图象称为等压图象2、一定质量的某种气体的等压线是过原点的直线。、一定质量的某种气体的等压线是过原点的直线。本讲稿第六页，共十四页031.上海市静安区上海市静安区07-08学年第一学期期末检测学年第一学期期末检测 44一定质量的理想气体从状态一定质量的理想气体从状态a变化到状态变化到状态b再变化到再变化到状态状态c最后又变化到状态最后又变化到状态a，其，其P-1/V图如右图所示图如右图所示,图图线线ab与横轴平行，与横轴平行，ac延长线通过坐标原点。由图线可知，延长线通过坐标原点。由图线可知，在状态在状态a到状态到状态b的变化过程中，气体的内能的变化过程中，气体的内能 ，状态状态c到状态到状态a的变化过程中，气体的内能的变化过程中，气体的内能 。（填：（填：“增大增大”、“减小减小”、“不变不变”）0cab1/VP不变不变减小减小本讲稿第七页，共十四页032.上海虹口区上海虹口区07学年度第一学期期终教学检测学年度第一学期期终教学检测17 17、一定质量的理想气体从状态、一定质量的理想气体从状态A开始变化到状态开始变化到状态B，已知状态已知状态A的温度为的温度为400K。则变化到。则变化到B状态时气体的温状态时气体的温度为度为_K，AB过程中最高温度是过程中最高温度是_K。V/m3ABC0.51.01.51p/atm02 3533.3400本讲稿第八页，共十四页050.江苏省盐城市江苏省盐城市07-08学年度第二次调研考试学年度第二次调研考试12-1(2)12-1（2）一一定定质质量量的的理理想想气气体体，由由初初始始状状态态A开开始始，按按图图中中的的箭箭头头所所示示方方向向进进行行状状态态变变化化，最最后后又又回回到到初初始始状状态态A,即即ABCA,这一过程称为一个循环。这一过程称为一个循环。由由AB，气体的分子平均动能，气体的分子平均动能 ；由由BC，气体的内能，气体的内能 （填（填“增加增加”、“减少减少”或或“不变不变”）。）。根据分子动理论（等压变化根据分子动理论（等压变化的微观解释），简要分析的微观解释），简要分析CA过程，压强不变的原因。过程，压强不变的原因。pABCVO增大增大减小减小 CA过过程程，由由于于体体积积减减小小，单单位位体体积积分分子子数数增增多多,单单位位面面积积碰碰撞撞器器壁壁的的分分子子数数增增多多；又又因因温温度度降降低低，分分子子平平均均动动能能减减小小，导导致致分分子子对对器器壁壁的的平平均均冲冲力力减减小小，使总的压力可以保持不变，压强不变。使总的压力可以保持不变，压强不变。答：答：本讲稿第九页，共十四页024.上海市徐汇区上海市徐汇区07年第一学期期末试卷年第一学期期末试卷2121（12分）如分）如图图甲所示，甲所示，竖竖直放置的汽缸内壁光滑，活塞直放置的汽缸内壁光滑，活塞厚度与厚度与质质量均不量均不计计，在，在B处设处设有限制装置，使活塞只能在有限制装置，使活塞只能在B以上运以上运动动，B以下汽缸的容以下汽缸的容积为积为V0，A、B之之间间的容的容积为积为0.2V0。开始开始时时活塞在活塞在A处处，温度，温度为为87 C，大气，大气压压强强为为p0，现缓现缓慢降慢降低汽缸内气体的温度，直至活塞移低汽缸内气体的温度，直至活塞移动动到到A、B的正中的正中间间，然后，然后保持温度不保持温度不变变，在活塞上，在活塞上缓缓慢加砂，直至活塞慢加砂，直至活塞刚刚好移好移动动到到B，然，然后再后再缓缓慢降低汽缸内气体的温度，直到慢降低汽缸内气体的温度，直到-3 C。求：。求：（1）活塞）活塞刚刚到达到达B处时处时的温度的温度TB；（2）缸内气体最后的）缸内气体最后的压压强强p；（3）在）在图图乙中画出整个乙中画出整个过过程的程的p-V图线图线。BA甲甲V0本讲稿第十页，共十四页（1）先是等）先是等压过压过程：程：p0 1.1V0p1 V0，p11.1p0，p0.9p0TB330K，再等容再等容过过程：程：（3）整个过程的整个过程的p-V图线图线如如图图示示（2）再是等温过程：）再是等温过程：0V00.9V01.1V01.2V00.9p01.1p01.2p0p0pV乙乙解解:本讲稿第十一页，共十四页063.上海市南汇区上海市南汇区08年第二次模拟考试年第二次模拟考试1212一一定定质质量量的的理理想想气气体体，从从图图示示的的A状状态态开开始始，经经历历了了B、C，最最 后后 到到D状状 态态，下下 列列 说说 法法 中中 正正 确确 的的 是是（）AAB温度升高，体积不变温度升高，体积不变BBC压强不变，体积变小压强不变，体积变小CCD压强变小，体积变大压强变小，体积变大DA状态的温度最高，状态的温度最高，C状态的体积最小状态的体积最小T/Kp/atm0ABCDA B C本讲稿第十二页，共十四页9已知理想气体的内能与温度成正比。如图所示的实线为已知理想气体的内能与温度成正比。如图所示的实线为汽缸内一定质量的理想气体由状态汽缸内一定质量的理想气体由状态1到状态到状态2的变化曲线，的变化曲线，则在整个过程中汽缸内气体的内能则在整个过程中汽缸内气体的内能 （）（A）先增大后减小）先增大后减小（B）先减小后增大）先减小后增大（C）单调变化）单调变化（D）保持不变）保持不变gk004.2008年高考物理上海卷年高考物理上海卷 9p2等温线等温线 O V 1B 由由PV/T为恒量，由图像与坐标轴围成的面积表达为恒量，由图像与坐标轴围成的面积表达PV乘积，从实线与虚线（等温线）比较可得出，该面积乘积，从实线与虚线（等温线）比较可得出，该面积先减小后增大，先减小后增大，解析：解析：说明温度说明温度T先减小后增大，内能将先减小后增大。先减小后增大，内能将先减小后增大。本讲稿第十三页，共十四页gk005.2008年高考江苏卷年高考江苏卷12A.(2)12.A（选修模块（选修模块33）若一定质量的理想气体分别）若一定质量的理想气体分别按下图所示的三种不同过程变化，其中表示等压变按下图所示的三种不同过程变化，其中表示等压变化的是化的是 （填（填“A”、“B”或或“C”），该过），该过程中气体的内能程中气体的内能 （填（填“增加增加”、“减少减少”或或“不变不变”）1OVPAOTPBOTVC12212C 增加增加 由由PV/T=恒量，压强不变时，恒量，压强不变时，V 随温度随温度T 的变化是一次函的变化是一次函数关系，故选择数关系，故选择C图；图；解析：解析：本讲稿第十四页，共十四页