气体的等容变化和等压变化讲义.docx

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1、编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第9页 共9页n 当前文档修改密码：8362839第2节 气体的等容变化和等压变化目标导航1、 知道什么是等容变化，什么是等压变化。2、 掌握查理定律，盖吕萨克定律的内容和公式表达。3、 理解p-T图上等容变化的图线及物理意义。4、 理解V-T图上等压变化的图线及物理意义。5、 会用查理定律、盖吕萨克定律解决有关问题。诱思导学 1、概念：（1）等容变化：气体在体积不变的情况下发生的状态变化叫等容变化。 （2）等压变化：气体在压强不变的情况下发生的状态变化叫等压变化。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

2、，压强与热力学温度成正比。（2）公式：=C 或 =点拨： 查理定律是实验定律，由法国科学家查理发现成立条件：气体质量一定，体积不变一定质量的气体在等容变化时，升高（或降低）相同的温度增加（或减小）的压强是相同的，即=解题时，压强的单位要统一C与气体的种类、质量和体积有关3、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正比。（2）公式：=或=C点拨：盖吕萨克定律是通过实验发现的成立条件：气体质量一定，压强不变一定质量的气体在等压变化时，升高（或降低）相同的温度增加（或减小）的体积是相同的C与气体的种类、质量和压强有关4、等容线：（1）等容线：一定质量的气体

3、在等容变化过程中，压强P与热力学温度T成正比关系，在pT直角坐标系中的图象叫等容线（2）一定质量的气体的pT图线其延长线过原点，斜率反映体积的大小点拨：等容线的物理意义： 图象上每一点表示气体一个确定的状态。同一等容线上，各气体的体积相同 不同体积下的等温线，斜率越大，体积越小（见图8.21）5、等压线：（1）定义：一定质量的气体在等压变化过程中，体积V与热力学温度T成正比关系，在VT直角坐标系中的图象叫等压线（2）一定质量的气体的VT图线其延长线过原点点拨：等压线的物理意义： 图象上每一点表示气体一个确定的状态。同一等压线上，各气体的压强相同不同压强下的等压线，斜率越大，压强越小（见图8.2

4、2）探究 1、 查理定律的另一种表达式； 设温度为0时，一定质量的气体压强为p0，此时T=273K；当温度为t时，气体压强为p，则有 p0/273=p/（273+t） 即p= p0（1+t/273）同样对盖吕萨克定律：V= V0（1+t/273）典型探究例1一定质量的气体在0时压强为p0，在27时压强为p，则当气体从27升高到28时，增加的压强为A.1/273 p0 B.1/273p C.1/300p0 D.1/300p【解析】本题只要灵活应用查理定律的各种表达式即可求得。 根据p/T=C可得pt=p0（1+t/273），所以p=p0（1+27/273），p=p0(1+28/273),p=pp

5、=1/273 p0 根据p1/T1=p2/T2得p1/（273+27）=p/（273+28）从而p=301/300pp=pp=1/300p故正确答案为A、D例2、如图8.23所示，两端封闭的粗细均匀的、竖直放置的玻璃管内有一长为h的水银柱，将管内气体分为两部分，已知l2=2l1，开始两部分气体温度相同，若使两部分气体同时升高相同的温度，管内水银柱将如何运动？【解析】判断两容器间液柱移动方向常用“假设法” 先假设水银柱不移动，即假设两端空气柱体积不变，用查理定律分别对上、下两部分气体列式，求得两气柱升高温度前后压强的增量p1和p2.若p1=p2，则水银柱不移动；若p1p2，则水银住上移由p1=p

6、1，p2=p2，以及p1p2可得p1p2，所以水银柱上移。例3.容积为2L的烧瓶，在压强为1.0105Pa时，用塞子塞住，此时温度为27，当把它加热到127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到27，求：（1） 塞子打开前的最大压强（2） 27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

7、=T2/T1 p1=400/300 1.0105 Pa1.33105Pa（3） 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例4. 一定质量的理想气体的Pt图象，如图8.24所示，在状态A到状态B的过程中，体积：A.一定不变 B.一定减小 C.一定增加 D.不能判定怎样变化【解析】正确答案是D。很多同学错选C。原因是他们“死记”等容线通过原点，因此连接OA、OB得两条等容线，斜率大而V小，故VA8.15106Pa 所以已漏气。2、 解析：选管内

8、气体为研究对象，L为油柱离管口的距离， 初状态：V1=360+2=362cm3 T1=298K 末状态：V2=360+L0.2 T2=？ 由盖吕萨克定律，V1/T1=V2/T2 T2= V2 T1/V1=298（360+L0.2）/36 T=T2-T1=2980.2（L-10）/362=2980.2L/362 T与L成正比，刻度均匀。 当L=0时 T=298360/362=296.4K 当L=20时 T=298364/362=299.6K测量范围为；23.426.63、解析：（1）AB过程中为等压变化，压强不变：0.4/TA=0.6/300 TA=200K=-730C （2）BC过程中为等容变

9、化，pB/TB=pC/TC ， pC=2105Pa 图略 。基础训练1. 一定质量的气体在保持密度不变的情况下，把它的温度由原来的27升到127，这时该气体的压强是原来的A. 3倍 B. 4倍 C. 4/3倍 D. 3/4倍2. 一定质量的气体，在体积不变时，温度每升高1，它的压强增加量A. 相同 B. 逐渐增大 C. 逐渐减小 D. 成正比例增大3. 将质量相同的同种气体A、B分别密封在体积不同的两容器中，保持两部分气体体积不变，A、B两部分气体压强温度的变化曲线如图8.26所示，下列说法正确的是A. A部分气体的体积比B部分小 B. A、B直线延长线将相交于t轴上的同一点C. A、B气体温

10、度改变量相同时，压强改变量也相同D.A、B气体温度改变量相同时，A部分气体压强改变量较大4. 如图8.27所示，将盛有温度为T的同种气体的两容器用水平细管相连，管中有一小段水银将A、B两部分气体隔开，现使A、B同时升高温度，若A升高到T+TA，B升高到T+TB，已知VA=2VB，要使水银保持不动，则A. TA=2TB B. TA=TB C. TA=TB D. TA=TB5. 一定质量的气体，在体积不变的条件下，温度由0升高到10时， 其压强的增量为p1，当它由100升高到110时，所增压强为p2，则p1与p2之比是A. 10：1 B. 373：273 C.1：1 D. 383：2836. 如图

11、8.28，某同学用封有气体的玻璃管来测绝对零度，当容器水温是30时，空气柱长度为30cm，当水温是90时，空气柱的长度是36cm，则该同学测得的绝对零度相当于多少摄氏度A.-273 B. -270 C. -268 D. -2717. 查理定律的正确说法是一定质量的气体，在体积保持不变的情况下A. 气体的压强跟摄氏温度成正比B. 气体温度每升高1，增加的压强等于它原来压强的1/273C. 气体温度每降低1.减小的压强等于它原来压强的1/273D. 以上说法都不正确8. 一定质量的气体当体积不变而温度由100上升到200时，其压强A. 增大到原来的两倍 B. 比原来增加100/273倍C. 比原来

12、增加100/373倍 D. 比原来增加1/2倍9. 一定质量的理想气体等容变化中，温度每升高1，压强的增加量等于它在17时压强的A. 1/273 B. 1/256 C. 1/300 D. 1/29010. 一定质量的理想气体，现要使它的压强经过状态变化后回到初始状态的压强，那么使用下列哪些过程可以实现A. 先将气体等温膨胀，再将气体等容降温 B. 先将气体等温压缩，再将气体等容降温C. 先将气体等容升温，再将气体等温膨胀D. 先将气体等容降温，再将气体等温压缩11. 如图8.29所示，开口向上，竖直放置的容器中，用两活塞封闭着两段同温度的气柱，体积为V1、V2，且V1=V2，现给他们缓慢加热，

13、使气柱升高的温度相同，这时它们的体积分别为V1、V2，A. V1V2 B. V1=V2 C. V1pA,即温度升高后，B部分气体增加的压强较A大，故水银柱向上移动，选A项正确。（2）极限法：由于上部气体压强pA较小，设想pA=0，即上部几乎是真空，于是立即得到T增大时，水银柱上移。3、一个瓶子里装有某种气体，瓶上一个小孔跟外面的大气相通，瓶中原来气体的温度为150C，如果把它加热到2070C，瓶中气体的质量是原来质量的几分之几？解析：选原瓶中气体为研究对象，T1=288K V1=VT2=480K V2=？由盖吕萨克定律，V1/T1=V2/T2 得V2=480V/288在2070C时，气体各部分密度一样，处于同一状态，其密度为，m*/m=V/V2=60%关键搞清瓶中气体末状态下与总体积的多少。4、课本做一做：此装置还可演示压强不变时热胀冷缩的实验。方法是用双手握住烧瓶，瓶内气体膨胀，油柱右移；用冷湿毛巾包住烧瓶，瓶内气体收缩，油柱左移，为增加可见度，油柱应带颜色。第 9 页 共 9 页