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1、8.2 气体的等容变化 和等压变化一一. .引入新课引入新课1. 当气体的体积保持不变时,气体的压强与温度的关系是怎样的呢?2. 若气体的压强保持不变时,气体的体积与温度的关系又是怎样的呢? 一定质量的气体在体积不变时,压强随温度的变化叫做等容变化。在等容变化过程中,压强和温度有何定量关系呢?法国科学家查理通过实验发现,当气体的体积一定时,各种气体的压强与温度之间都有线性关系。我们把它叫做查理定律。 二二. .气体的等容变化气体的等容变化在等容过程中,压强P与摄氏温度是t一次函数关系,不是简单的正比例关系。但是如果把图甲中的直线AB延长至与横轴相交,把交点当作坐标原点,建立新的坐标系。那么这时
2、的压强和温度就是正比例关系了。虚线查理定律查理定律1.1.内容:一定质量的气体,在体积不变的情况下,它内容:一定质量的气体,在体积不变的情况下,它的压强与的压强与热力学热力学温度成正比,即温度成正比,即p pT.T.2.2.公式:公式:3.3.适用范围:压强不太大、温度不太低适用范围:压强不太大、温度不太低等容线等容线:一定质量的某种气体在体:一定质量的某种气体在体积不变时,压强随温度变化关系的积不变时,压强随温度变化关系的图线图线从以下角度分析一定质量气体的等容线的特点。 是何形状? 等容线上某点有何意义,同一等容线上各点有何相同点? 斜率与什么量有关?一定质量气体不同的等容线如何比较体积大
3、小?特点:特点:等容线是等容线是过坐标原点过坐标原点的直线,图线上每一个点表示气体一的直线,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,个确定的状态,同一根等容线上各状态的体积相同, 斜斜率反映体积大小率反映体积大小 ,斜率越大,体积越小(同一温度下,斜率越大,体积越小(同一温度下,压强大的体积小)如图所示,压强大的体积小)如图所示,V V2 2 V V1 14.P-T4.P-T图像图像例例1.1.一定质量的气体,保持体积不变,温度从一定质量的气体,保持体积不变,温度从1 1 升高到升高到5 5 ,压强的增量为,压强的增量为2.02.010103 3 Pa Pa,则,
4、则 ( ( ) )A A它从它从5 5 升高到升高到10 10 ,压强增量为,压强增量为2.02.010103 3 PaPaB B它从它从15 15 升高到升高到20 20 ,压强增量为,压强增量为2.02.010103 3 PaPaC C它在它在0 0 时,压强约为时,压强约为1.41.410105 5 PaPaC C例例2 2、密闭在容积不变的容器中的气体,当温度降、密闭在容积不变的容器中的气体,当温度降低时低时 ( )( )A A、压强减小,密度减小;、压强减小,密度减小; B B、压强减小,密度增大;、压强减小,密度增大;C C、压强不变,密度减小;、压强不变,密度减小; D D、压强
5、减小,密度不变、压强减小,密度不变例例3 3、下列关于一定质量的气体的等容变化的说法、下列关于一定质量的气体的等容变化的说法中正确的是中正确的是 ( )( )A A、气体压强的改变量与摄氏温度成正比;、气体压强的改变量与摄氏温度成正比;B B、气体的压强与摄氏温度成正比;、气体的压强与摄氏温度成正比;C C、气体压强的改变量与热力学温度成正比;、气体压强的改变量与热力学温度成正比;D D、气体的压强与热力学温度成正比。、气体的压强与热力学温度成正比。D DD D一定质量的气体在压强不变时,体积随温度的变化叫做等压变化。在等压变化过程中,体积和温度有何定量关系呢? 法国科学家盖吕萨克通过实验发现
6、,当气体的压强一定时,各种气体的体积与温度之间都有线性关系。我们把它叫做盖吕萨克定律。三三. .气体的等压变化气体的等压变化盖盖- -吕萨克定律吕萨克定律1.1.内容内容: :一定质量的某种气体一定质量的某种气体, ,在压强不变的情况下在压强不变的情况下, ,其体积其体积V V与热力学温度与热力学温度T T成正比成正比. .2.2.公式公式: :4.V-T4.V-T图象图象等压线等压线:一定质量的某种气体在压强不变时,体积:一定质量的某种气体在压强不变时,体积随温度变化关系的图线,过原点的直线。随温度变化关系的图线,过原点的直线。不同压强下的等压线不同压强下的等压线, ,斜率越大斜率越大, ,
7、压强越小压强越小. .3.3.适用范围:压强不太大、温度不太低适用范围:压强不太大、温度不太低例4.容积为容积为2L2L的烧瓶,在压强为的烧瓶,在压强为1.01.010105 5PaPa时,用塞子塞住,此时温度为时,用塞子塞住,此时温度为2727,当把它,当把它加热到加热到127127时,塞子被打开了,稍过一会儿,时,塞子被打开了,稍过一会儿,重新把盖子塞好,停止加热并使它逐渐降温重新把盖子塞好,停止加热并使它逐渐降温到到2727,求:,求:1. 1. 塞子打开前的最大压强塞子打开前的最大压强2. 272. 27时剩余空气的压强时剩余空气的压强解析:塞子打开前,瓶内气体的状态变化为等容变化。塞子打开后,瓶内有部分气体会逸出,此后应选择瓶中剩余气体为研究对象,再利用查理定律求解。(1)塞子打开前:选瓶中气体为研究对象, 初态:p1=1.0105Pa,T1=273+27=300K 末态:p2=?,T2=273+127=400K 由查理定律可得:p2=T2/T1 p1=400/300 1.0105 Pa1.33105Pa塞子塞紧后,选瓶中剩余气体为研究对象。初态:p1=1.0105Pa,T1=400K末态:p2=? T2=300K由查理定律可得:p2=T2/T1p1=300/400 1.01050.75105Pa
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