【步步高】（新课标）高中物理 8.2 气体的等容变化和等压变化课件1 新人教版选修3-3.ppt

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1、第八章 气 体8.2 气体的等容变化和等压变化1.掌握掌握查查理定律和盖理定律和盖吕萨吕萨克定律的内容、表达式及克定律的内容、表达式及 适用条件适用条件.2.会用气体会用气体变变化化规规律解决律解决实际问题实际问题.3.理解理解pT图图象与象与VT图图象的物理意象的物理意义义 学习目标定位学习目标定位学习探究区一、气体的等容变化一、气体的等容变化二、气体的等压变化二、气体的等压变化一、气体的等容变化打打足足气气的的自自行行车车在在烈烈日日下下曝曝晒晒，常常常常会会爆爆胎胎，原原因因是是什什么么？问题设计问题设计答案车胎在烈日下曝晒，胎内的气体温度升高，气体的压强增大，把车胎胀破 要点提炼要点提

2、炼一、气体的等容变化1等容等容变变化：一定化：一定质质量的某种气体，在量的某种气体，在 不不变时变时，压压强强随随温度的温度的变变化叫做等容化叫做等容变变化化2查查理定律理定律(1)内容：一定内容：一定质质量的某种气体，在体量的某种气体，在体积积不不变变的情况下，的情况下，压压强强p与与热热力学温度力学温度T成成 (填填“正比正比”或或“反比反比”)(2)表达式：表达式：p 或或 .(3)适用条件：气体的适用条件：气体的 和和 不不变变体体积积正比正比CT质质量量体体积积一、气体的等容变化3等容等容线线：pT图图象和象和pt图图象分象分别别如如图图1甲、乙所示甲、乙所示图图1一、气体的等容变化

3、4从上从上图图可以看出：可以看出：pT图图象象(或或pt图图象象)为为一次函数一次函数图图象，象，由此我由此我们们可以得出一个重要推可以得出一个重要推论论：一定：一定质质量的气体，从初状量的气体，从初状态态(p、T)开始开始发发生等容生等容变变化，其化，其压压强强的的变变化量化量p与与热热力学温度的力学温度的变变化量化量T之之间间的关系的关系为为：一、气体的等容变化 延伸思考延伸思考图图1中斜率的不同能中斜率的不同能够说够说明什么明什么问题问题？答案答案斜率与体积成反比，斜率越大，体积越小斜率与体积成反比，斜率越大，体积越小二、气体的等压变化1等等压变压变化：一定化：一定质质量的某种气体，在量

4、的某种气体，在压压强强不不变时变时，体，体积积随随温度的温度的变变化叫做等化叫做等压变压变化化2盖盖吕萨吕萨克定律克定律(1)内容：一定内容：一定质质量的某种气体，在量的某种气体，在压压强强不不变变的情况下，其体的情况下，其体积积V与与热热力学温度力学温度T成成 (2)表达式：表达式：V 或或 .(3)适用条件：气体的适用条件：气体的 和和 不不变变 要点提炼要点提炼CT正比正比质质量量压压强强二、气体的等压变化3等等压线压线：VT图图象和象和Vt图图象分象分别别如如图图2甲、乙所示甲、乙所示图图2二、气体的等压变化4从上从上图图可以看出：可以看出：VT图图象象(或或Vt图图象象)为为一次函数

5、一次函数图图象，象，由此我由此我们们可以得出一个重要推可以得出一个重要推论论：一定：一定质质量的气体从初状量的气体从初状态态(V、T)开始开始发发生等生等压变压变化，其体化，其体积积的的变变化量化量V与与热热力学温度的力学温度的变变化量化量T之之间间的关系的关系为为二、气体的等压变化 延伸思考延伸思考图图2中斜率的不同能中斜率的不同能够说够说明什么明什么问题问题？答案答案斜率与压强成反比，斜率越大，压强越小斜率与压强成反比，斜率越大，压强越小【例【例1】气体温度计结构如图气体温度计结构如图3所示玻璃测温所示玻璃测温泡泡A内充有气体，通过细玻璃管内充有气体，通过细玻璃管B和水银压强计相和水银压强

6、计相连开始时连开始时A处于冰水混合物中，左管处于冰水混合物中，左管C中水银面中水银面在在O点点处处，右右管管D中中水水银银面面高高出出O点点h114 cm，后后将将A放放入入待待测测恒恒温温槽槽中中，上上下下移移动动D，使使C中中水水银银面面仍仍在在O点点处处，测测得得D中中水水银银面面高高出出O点点h244 cm.求求恒恒温温槽槽的的温温度度(已已知知外外界界大大气气压压为为1个标准大气压，个标准大气压，1标准大气压相当于标准大气压相当于76 cmHg)一、查理定律的应用一、查理定律的应用典例精析图图3答案答案364 K(或或91)典例精析解析解析设恒温槽的温度为设恒温槽的温度为T2，由题意

7、知，由题意知T1273 KA内气体发生等容变化，根据查理定律得内气体发生等容变化，根据查理定律得 p1p0ph1p2p0ph2联立联立式，代入数据得式，代入数据得T2364 K(或或91)一、查理定律的应用一、查理定律的应用二、盖二、盖吕萨克定律的应用吕萨克定律的应用典例精析【例例2】一一定定质质量量的的空空气气，27 时时的的体体积积为为1.0102 m3，在在压压强强不不变变的情况下，温度升高的情况下，温度升高100 时时体体积积是多大？是多大？解析解析一定质量的空气，在等压变化过程中，可以运用盖一定质量的空气，在等压变化过程中，可以运用盖吕萨克定律进行求解空气的初、末状态参量分别为吕萨克

8、定律进行求解空气的初、末状态参量分别为初状态：初状态：T1(27327)K300 K，V11.0102 m3；末状态：末状态：T2(27327100)K400 K.二、盖二、盖吕萨克定律的应用吕萨克定律的应用典例精析答案答案1.33102 m3三、三、pT图象与图象与VT图象的应用图象的应用典例精析【例例3】图图4甲是一定甲是一定质质量的气体由状量的气体由状态态A经过经过状状态态B变为变为状状态态C的的VT图图象，已知气体在状象，已知气体在状态态A时时的的压压强强是是1.5105 Pa.图图4三、三、pT图象与图象与VT图象的应用图象的应用典例精析(1)根据根据图图象提供的信息，象提供的信息，

9、计计算算图图中中TA的的值值三、三、pT图象与图象与VT图象的应用图象的应用典例精析(2)请请在在图图乙坐乙坐标标系中，作出由状系中，作出由状态态A经过经过状状态态B变为变为状状态态C的的pT图图象，并在象，并在图线图线相相应应位置上位置上标标出字母出字母A、B、C，如果需，如果需要要计计算才能确定有关坐算才能确定有关坐标值标值，请请写出写出计计算算过过程程三、三、pT图象与图象与VT图象的应用图象的应用典例精析针对训练针对训练一定一定质质量的气体的状量的气体的状态经历态经历了如了如图图5所示的所示的ab、bc、cd、da四个四个过过程，其中程，其中bc的延的延长线长线通通过过原点，原点，cd

10、垂直于垂直于ab且与且与水平水平轴轴平行，平行，da与与bc平行，平行，则则气体体气体体积积在在()Aab过过程中不断增加程中不断增加Bbc过过程中保持不程中保持不变变Ccd过过程中不断增加程中不断增加Dda过过程中保持不程中保持不变变图图5三、三、pT图象与图象与VT图象的应用图象的应用典例精析解析解析首先，因为首先，因为bc的延长线通过原点，所以的延长线通过原点，所以bc是是等容线，即气体体积在等容线，即气体体积在bc过程中保持不变，过程中保持不变，B正确；正确；ab是等温线，压强减小则体积增大，是等温线，压强减小则体积增大，A正确；正确；cd是是等压线，温度降低则体积减小，等压线，温度降

11、低则体积减小，C错误；如图所示，连接错误；如图所示，连接aO交交cd于于e，则，则ae是等容线，即是等容线，即VaVe，因为，因为VdVe，所以，所以VdV2CV1V2 D无法确定无法确定1234答案答案A12344(Vt图图象的考象的考查查)一定一定质质量的气体做等量的气体做等压变压变化化时时，其，其Vt图图象象如如图图7所示，若保持气体所示，若保持气体质质量不量不变变，而改，而改变变气体的气体的压压强强，再，再让让气体气体做等做等压变压变化，化，则则其等其等压线压线与原来相比，下列可能正确的是与原来相比，下列可能正确的是()A等等压线压线与与V轴轴之之间夹间夹角角变变小小B等等压线压线与与V轴轴之之间夹间夹角角变变大大C等等压线压线与与t轴轴交点的位置不交点的位置不变变D等等压线压线与与t轴轴交点的位置一定改交点的位置一定改变变图图71234解析解析对于一定质量气体的等压线，其对于一定质量气体的等压线，其Vt图象的延长图象的延长线一定与线一定与t轴交于轴交于273.15 点，故点，故C正确，正确，D错误；由错误；由于题目中没有给出压强于题目中没有给出压强p的变化情况，因此的变化情况，因此A、B都有可都有可能，故选能，故选A、B、C.答案答案ABC1234课堂要点小结课堂要点小结气气体体的的等等容容变变化化和和等等压压变变化化