2　气体的等容变化和等压变化.pptx

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1、8.2 气体的等容变化和等圧変化气体的等容变化和等圧変化 水杯中装半杯水杯中装半杯热水，水，拧上盖子，上盖子，等水等水变凉后要凉后要拧开开瓶盖感瓶盖感觉很困很困难，这是是为什么？什么？思考问题：思考问题：1.如图，如图，压强与摄氏温度成正比吗？图像与纵轴的截距表示什么压强与摄氏温度成正比吗？图像与纵轴的截距表示什么？3.查理定律查理定律的数学表达式的数学表达式 =C，其中，其中C是一常量，是一常量，C是不是一个是不是一个与气体的质量、与气体的质量、压强、压强、体积均无关的恒量？体积均无关的恒量？2.在压强不太大，温度不太低时，图像的延长线与横轴的交点表在压强不太大，温度不太低时，图像的延长线与

2、横轴的交点表示什么？压强与热力学温度有怎样的关系？示什么？压强与热力学温度有怎样的关系？4.如图为如图为一定质量的同种气体一定质量的同种气体在在不同体积不同体积时时的的p-T图像和图像和p-t图像，图像，从图像来分析，等容线的斜率大小与气体体积的大小之间有怎样从图像来分析，等容线的斜率大小与气体体积的大小之间有怎样的对应关系？的对应关系？p1p2p1p2练习练习：1.对于对于一定质量的气体，在体积不变时，压强增大到一定质量的气体，在体积不变时，压强增大到原来的原来的2倍，则气体温度的变化情况是倍，则气体温度的变化情况是()A.气体的摄氏温度升高到原来的气体的摄氏温度升高到原来的2倍倍B.气体的

3、热力学温度升高到原来的气体的热力学温度升高到原来的2倍倍C.气体的摄氏温度降为原来的气体的摄氏温度降为原来的D.气体的热力学温度降为原来的气体的热力学温度降为原来的2.2.如如图所示为一定质量的某种气体等容变化的图线，下列说法图所示为一定质量的某种气体等容变化的图线，下列说法中正确的有中正确的有()A.不管体积如何，图线只有一条不管体积如何，图线只有一条B.图线图线1和图线和图线2体积不同，且有体积不同，且有V1V2C.两条图线气体体积两条图线气体体积V2V1D.两图线必交于两图线必交于t轴上的同轴上的同一点一点3.有人有人设计了一种测温装置，其结构如图所示，玻璃泡设计了一种测温装置，其结构如

4、图所示，玻璃泡A内封有一定量的气体，与内封有一定量的气体，与A相连的相连的B管插在水槽中，管插在水槽中，管管内水银内水银面的高度面的高度x可反映泡内气体的温度，即环境温度可反映泡内气体的温度，即环境温度，并可并可由由B管上的刻度直接读出。设管上的刻度直接读出。设B管的体积与管的体积与A玻璃玻璃泡泡的体积的体积相比可忽略不计。在相比可忽略不计。在1标准大气压下对标准大气压下对B管进行温度刻度管进行温度刻度(1标准大气压相当于标准大气压相当于76cmHg的压强，等于的压强，等于101 kPa)。已知当。已知当温度温度t1=27时，管内水银面高度时，管内水银面高度x1=16cm，此高度即为，此高度即

5、为27的的刻度线，问刻度线，问t=0的刻度线在何处。的刻度线在何处。【解析解析】选玻璃泡选玻璃泡A A内的气体为研究对象，由于内的气体为研究对象，由于B B管的体积可略去不计，管的体积可略去不计，所以在温度变化时，所以在温度变化时，A A内气体经历的是一个等容变化过程。内气体经历的是一个等容变化过程。玻璃泡玻璃泡A A内气体的初状态：内气体的初状态：T T1 1=300K=300K，p p1 1=(76-16)cmHg=60 cmHg=(76-16)cmHg=60 cmHg末状态：末状态：T T0 0=273K=273K，p=p=？由查理定律由查理定律得：得：p=pp=p1 1=60cmHg=

6、54.6 cmHg=60cmHg=54.6 cmHg所以所以t=0t=0时水银面高度，即刻度线的位置是时水银面高度，即刻度线的位置是x x0 0=(76-54.6)cm=(76-54.6)cm=21.4 cm21.4 cm。答案：答案：21.4cm21.4cm利用查理定律解题的一般步骤利用查理定律解题的一般步骤(1)确定研究对象，即被封闭的气体。确定研究对象，即被封闭的气体。(2)分析被研究气体在状态变化时是否符合定律成立条件，即是分析被研究气体在状态变化时是否符合定律成立条件，即是不是质量和体积保持不变。不是质量和体积保持不变。(3)确定初、确定初、末状态末状态P1、T1、P2、T2。(4)

7、按查理定律公式列式求解，并对结果进行讨论。按查理定律公式列式求解，并对结果进行讨论。探究：一定质量的气体，压强不变时，气体的体积探究：一定质量的气体，压强不变时，气体的体积V与与温度的温度的关系关系T/KVO273.15 如如图甲、乙为图甲、乙为一定质量的不同压强一定质量的不同压强的气体，在发生等压变化的气体，在发生等压变化时的时的V-T图像和图像和V-t图像，试根据图像图像，试根据图像探究问题：探究问题：图像图像中中p1和和p2表示表示不同压强不同压强下的两条等压线，从图像来分析，下的两条等压线，从图像来分析，等压线的斜率大小与气体压强大小之间有怎样的对应关系等压线的斜率大小与气体压强大小之

8、间有怎样的对应关系？V1V2V1V2例例1.一定一定质量的某种气体自状态质量的某种气体自状态A经状态经状态C变化到状态变化到状态B，这一，这一过程的过程的V-T图像如图所示，则图像如图所示，则()A.在过程在过程AC中，气体的压强不断变小中，气体的压强不断变小B.在过程在过程CB中，气体的压强不断变大中，气体的压强不断变大C.在状态在状态A时，气体的压强最大时，气体的压强最大D.在状态在状态B时，气体的压强最大时，气体的压强最大例例2 2.如如图示图示，活塞封闭活塞封闭着摄氏温度为着摄氏温度为t t的理想气体的理想气体。现。现通过通过电热电热丝给气体加热一段时间，结果活塞缓慢上升丝给气体加热一

9、段时间，结果活塞缓慢上升了了h/2h/2，已知大气压已知大气压强为强为p p0 0，重力加速度为，重力加速度为g g，不计不计活塞活塞向向外散失的热量及活塞与器壁外散失的热量及活塞与器壁间的摩擦，求：间的摩擦，求：(1)(1)气体的压强；气体的压强；(2)(2)这段时间内气体的温度升高了多少？这段时间内气体的温度升高了多少？mS绝热气缸绝热气缸利用盖利用盖-吕萨克定律解题的一般步骤吕萨克定律解题的一般步骤(1)确定研究对象，即被封闭气体。确定研究对象，即被封闭气体。(2)分析被研究气体在状态变化时是否符合定律成立条件，即分析被研究气体在状态变化时是否符合定律成立条件，即是不是质量和压强保持不变

10、。是不是质量和压强保持不变。(3)分别找出初、末两状态的温度、体积。分别找出初、末两状态的温度、体积。(4)根据盖根据盖-吕萨克定律列方程求解，并对结果进行讨论。吕萨克定律列方程求解，并对结果进行讨论。例例3.如如图所示，图所示，A汽缸中用活塞封闭有一定质量的理想气体，温汽缸中用活塞封闭有一定质量的理想气体，温度为度为27，活塞与汽缸底部距离为，活塞与汽缸底部距离为h，活塞截面积为，活塞截面积为S。汽缸中。汽缸中的活塞通过滑轮系统挂一重物，质量为的活塞通过滑轮系统挂一重物，质量为m。若不计一切摩擦，。若不计一切摩擦，当气体的温度升高当气体的温度升高10且系统稳定后，求重物且系统稳定后，求重物m下降的高度。下降的高度。