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当前位置:首页 > 商业/管理/HR > 管理学资料 > 【新步步高】(新课标人教版)高中物理选修3-3课件:8.2气体的等容变化和等压变化
第八章气体第2节气体的等容变化和等压变化等容变化:一定质量的某种气体,在体积不变时,压强随温度的变化.猜想在等容变化中,气体的压强与温度可能存在着什么关系?一、等容变化查理是法国物理学家.1746年11月12日诞生于法国卢瓦雷的贝奥京西.大约在1787年,查理着手研究气体的膨胀性质,发现在压力一定的时候,气体体积的改变和温度的改变成正比.他进一步发现,对于一定质量的气体,当体积不变的时候,温度每升高l℃,压力就增加它在0℃时候压力的1/273.查理还用它作根据,推算出气体在恒定压力下的膨胀速率是个常数.这个预言后来由盖·吕萨克和道尔顿(1766一1844)的实验完全证实.查理(Jacques-Alexandre-CésarCharles,1746-l823)1.查理生平介绍一、等容变化2.实验视频视频演示视频演示一、等容变化0Pt/0CAB0PT/KAB273.15气体等容变化图像3.等容变化的图象一、等容变化(1)等容线:一定质量的某种气体在等容变化过程中,压强p跟热力学温度T的正比关系p-T在直角坐标系中的图象叫做等容线.3.等容变化的图象——等容线(2)一定质量气体的等容线p-T图象,其延长线经过坐标原点,斜率反映体积大小.一、等容变化(3)一定质量气体的等容线的物理意义.3.等容变化的图象——等容线①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②不同体积下的等容线,斜率越大,体积越小(同一温度下,压强大的体积小)如图所示,V2V1.一、等容变化p=CTpCT或2、公式表述:1、文字表述:一定质量的某种气体,在体积不变的情况下,压强p与热力学温度T成正比.1212ppTT或压强p与热力学温度T成正比可以表示为另外形式1122pTpT4.查理定律一、等容变化(1)查理定律是实验定律,由法国科学家查理通过实验发现的.5.查理定律的说明(3)在p/T=C中的C与气体的种类、质量、体积有关.(2)适用条件:气体质量一定,体积不变.(4)一定质量的气体在等容时,升高(或降低)相同的温度,所增加(或减小)的压强是相同的.(5)解题时前后两状态压强的单位要统一.注意:p与热力学温度T成正比,不与摄氏温度成正比,但压强的变化p与摄氏温度t的变化成正比.一、等容变化高压锅内的食物易熟6.应用一、等容变化打足了气的车胎在阳光下曝晒会胀破6.应用一、等容变化1.汽车行驶时轮胎的胎压太高容易造成爆胎事故,太低又会造成耗油量上升.已知某型号轮胎能在-40C-90C正常工作,为使轮胎在此温度范围内工作时的最高胎压不超过3.5atm,最低胎压不低于1.6atm,那么,在t=20C时给该轮胎充气,充气后的胎压在什么范围内比较合适(设轮胎的体积不变)等容变化查理定律1212ppTTt=-40C时,即T=233K时的胎压等于1.6atmt=90C时,即T=363K时的胎压等于3.5atmmin1.6233(27320)pKKmax3.5363(27320)pKKpmin=2.01atmpmax=2.83atm等压变化:一定质量的某种气体,在压强不变时,体积随温度的变化.猜想在等压变化中,气体的体积与温度可能存在着什么关系?二、等压变化盖·吕萨克(UosephLollisGay—lussac,1778—1850年)法国化学家、物理学家.1.盖·吕萨克生平介绍盖·吕萨克1778年9月6日生于圣·莱昂特.1800年毕业于巴黎理工学校.1850年5月9日,病逝于巴黎,享年72岁.1802年,盖·吕萨克发现气体热膨胀定律(即盖·吕萨克定律)压强不变时,一定质量气体的体积跟热力学温度成正比.即V1/T1=V2/T2=……=C恒量.其实查理早就发现压强与温度的关系,只是当时未发表,也未被人注意.直到盖-吕萨克重新提出后,才受到重视.早年都称“查理定律”,但为表彰盖-吕萨克的贡献而称为“查理-盖吕萨克定律”.二、等压变化2.实验视频二、等压变化0VT气体等压变化图像3.等压变化的图象二、等压变化(1)等压线:一定质量的某种气体在等压变化过程中,体积V与热力学温度T的正比关系在V-T直角坐标系中的图象.3.等压变化的图象——等压线(2)一定质量气体的等压线的V-T图象,其延长线经过坐标原点,斜率反映压强大小.二、等压变化(3)一定质量气体的等压线的物理意义3.等压变化的图象——等压线①图线上每一个点表示气体一个确定的状态,同一根等压线上各状态的压强相同.②不同压强下的等压线,斜率越大,压强越小(同一温度下,体积大的压强小)如图所示p2p1.二、等压变化V=CTVCT或2、公式表述:1、文字表述:一定质量的某种气体,在压强不变的情况下,体积V与热力学温度T成正比.1212VVTT或体积V与热力学温度T成正比可以表示为另外形式1122VTVT4.盖—吕萨克定律二、等压变化5.盖—吕萨克定律说明(1)盖·吕萨克定律是实验定律,由法国科学家盖·吕萨克通过实验发现的.(3)在V/T=C中的C与气体的种类、质量、压强有关.(2)适用条件:气体质量一定,压强不变.注意:V正比于T而不正比于t,但Vt(4)一定质量的气体发生等压变化时,升高(或降低)相同的温度,增加(或减小)的体积是相同的.(5)解题时前后两状态的体积单位要统一.二、等压变化ACD2.如图所示,两端开口的弯管,左管插入水银槽中,右管有一段高为h的水银柱,中间封有一段空气,则()A.弯管左管内外水银面的高度差为hB.若把弯管向上移动少许,则管内气体体积增大C.若把弯管向下移动少许,右管内的水银柱沿管壁上升D.若环境温度升高,右管内的水银柱沿管壁上升hp0+ρghpxpp0+ρgxp0+ρgx=p0+ρgh封闭气体温度和压强不变,体积不变体积增大,则右管内的水银柱沿管壁上升VCT小结:一定质量的气体在等容变化时,遵守查理定律.1212VVTTVCT可写成或1212ppTTpCT可写成或一定质量的气体在等压变化时,遵守盖·吕萨克定律练一练1.在图所示的气缸中封闭着温度为100℃的空气,一重物用绳索经滑轮与缸中活塞相连接,重物和活塞均处于平衡状态,这时活塞离缸底的高度为10cm,如果缸内空气变为0℃,问:①重物是上升还是下降?②这时重物将从原处移动多少厘米?(设活塞与气缸壁间无摩擦)温度降低压强减小,故活塞下移,重物上升.pCT利用等容变化等压变化1212VVTT得h=7.4cm重物上升高度Δh=10-7.4=2.6cm练一练2.某种气体在状态A时压强2×105Pa,体积为1m3,温度为200K,(1)它在等温过程中由状态A变为状态B,状态B的体积为2m3,求状态B的压强.(2)随后,又由状态B在等容过程中变为状态C,状态C的温度为300K,求状态C的压强.ABC玻意耳定律pAVA=pBVBpB=105Pa查理定律pC=1.5×105PaccBBTpTp练一练3.如图,水平放置的汽缸内壁光滑,一个不导热的活塞将汽缸内的气体分为A、B两部分,两部分气体可以分别通过放在其中的电热丝加热.开始时,A气体的体积是B的一半,A气体的温度是17ºC,B气体的温度是27ºC,活塞静止.现缓慢加热汽缸内气体,使A、B两部分气体的温度都升高10ºC,在此过程中活塞向哪个方向移动?AB设想先保持A、B的体积不变对A有AAAAAppTTp290300对B有BBBBBppTTp300310活塞向右移动。查理定律1212ppTTpA=pB练一练4.如图所示,气缸内封闭有一定质量的理想气体,当时温度为0℃,大气压为1atm(设其值为105Pa)、气缸横截面积为500cm2,活塞重为5000N。则:(1)气缸内气体压强为多少?(2)如果开始时内部被封闭气体的总体积为汽缸上部体积为,并且汽缸口有个卡环可以卡住活塞,使之只能在汽缸内运动,所有摩擦不计.现在使气缸内的气体加热至273℃,求气缸内气体压强又为多少?,V054051V30°051VGp0SpS/cos30°0cos30cos30SppSG2×105Pa活塞运动到卡环处之前做等压变化010054VTVT0145TT继续升温,做等体积变化2211pTpTPa102358511122.ppTTp
本文标题:【新步步高】(新课标人教版)高中物理选修3-3课件:8.2气体的等容变化和等压变化
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