高中物理选修3-3.8.2_气体的等容变化和等压变化

一、玻意耳定律1、内容:一定质量某种气体，在温度不变的情况下，压强p与体积V成反比。2、公式：pV=C(常数)或p1V1=p2V23.条件:一定质量气体且温度不变4、适用范围：温度不太低，压强不太大复习回顾二.等温变化图象1、特点:(1)等温线是双曲线的一支。(2)温度越高,其等温线离原点越远.2、图象意义:(1)物理意义:反映压强随体积的变化关系(2)图像上每点的意义:每一组数据---反映某一状态阅读课文,回答以下问题:1、什么是气体的等容变化过程?2、气体的等容变化遵循什么规律?一、气体的等容变化1、问题的提出：炎热的夏天，如果将自行车内胎充气过足，停车时又没能放在阴凉处，而是放在阳光下曝晒，这样极易爆裂，知道这是为什么吗？答：曝晒过程中内胎容积变化甚微，可认为容积不变；当温度升高时导致气体压强增大而使车胎爆裂.2．气体等容变化：一定质量的某种气体在体积不变时压强随温度的变化叫做等容变化。二、气体等容变化的规律气体质量一定，体积不变控制变量法。在物理学中，当需要研究三个物理量之间的关系时，往往采用“控制变量法”——保持一个量不变，研究其它两个量之间的关系，然后综合起来得出所要研究的几个量之间的关系。一定质量的气体，在体积不变的条件下，压强P与温度成正比1、实验条件：2、实验方法：3、结论：气体的等压变化规律是由法国科学家查理通过实验发现的，我们把它叫做查理定律。三、查理定律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.2211TpTpCTP也可写成或2、数学表述：（C是比例常数）CTP或2121TTPp压强不太大，温度不太低注意：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．1．查理定律：3、适用条件：例1、一定质量的氢气在0℃时的压强是9×104Pa，保持氢气的体积不变，它在91℃时的压强是多大？基本规律简单应用思考1、冬季，装有半瓶水的暖水瓶经过一个夜晚，第二天拔瓶口的软木塞时会觉得很紧，不易拔出来，这是什么原因？注意：查理定律中的温度T为开氏温标，解题时注意单位的统一。4、图象表述：1、图像的物理意义：描述一定质量的气体，在体积不变的情况下，压强随温度变化的关系。2、图像上点的物理意义：图像上的每个点表示气体的一个确定状态（T、P），同一图像上的各点描述的气体状态参量中，气体的体积相同，因此图像叫等容线。注意：1、P-T图像是正比例函数,等容线与T轴交点为0开.P-t图像是一次函数，等容线与t轴交点为-273.15℃例2.如图，能正确描述一定质量的气体等容变化规律的是（）基本规律简单应用习题1．对于一定质量的气体，在体积不变时，压强增大到原来的两倍，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两倍B．气体的热力学温度升高到原来的两倍C．气体的摄氏温度降为原来的一半D．气体的热力学温度降为原来的一半2、盛有氧气的钢瓶，在17℃的室内测得氧气的压强是9.31×106Pa。当钢瓶搬到-13℃的工地上时，瓶内氧气的压强变为8。15×106Pa。钢瓶是不是漏气？为什么？阅读课文,回答以下问题:1、什么是气体的等压变化过程?2、气体的等压变化遵循什么规律?一、气体的等压变化CTVCTV一定质量的气体在压强不变时，体积随温度变化叫等压变化。一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，其体积V与热力学温度T成正比。3、数学表述：或（C为常数）压强不太大、温度不太低2211TVTV1、气体的等压变化：2、盖·吕萨克定律：4、适用条件：5、图像表述1、图像的物理意义：描述一定质量的气体，在压强不变的情况下，体积随温度变化的关系。2、图像上点的物理意义：图像上的每个点表示气体的一个确定状态（V、T），同一图像上的各点描述的气体状态参量中，气体的压强相同，因此图像叫等压线。3、V-T图像是正比例函数，等容线与T轴交点为0K；V-t图像是一次函数，等容线与t轴交点为-273.15℃。例1: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.基本规律简单应用例2.如图所示，p表示压强，V表示体积，T表示热力学温度，t表示摄氏温度，各图中正确描述一定质量理想气体等压变化规律的是（）例3.如图所示，气缸中封闭着温度为100℃的空气，一重物用绳索经滑轮跟缸中活塞相连接，且处于平衡状态，这时活塞离气缸底的高度为10cm，如果缸内空气变为0℃，（1）重物是上升还是下降？（2）这时重物将从原地移动多少cm?基本规律简单应用一、图像斜率意义一定质量的气体，不同体积下的图像1、2，等容线的斜率反映了体积的大小一定质量的气体，不同压强下的图像1、2，等容线的斜率反映了体积的大小1、等容线2、等压线V2＜V1P2＜P1如图：一定质量的气体从初状态（T1、P1）开始，发生一个等容变化过程，其压强的变化量ΔP与温度变量ΔT间的关系：PTTP推论1：一定质量的气体在等容变化时，升高（或降低）相同的温度，所增加（或减小）的压强是相同的．二、两个推论表达式：ΔPΔT二、两个推论如图：一定质量的气体从初状态（V、T）开始，发生一个等压变化过程，其压强的变化量ΔV与温度变量ΔT间的关系VTTV推论2：一定质量的气体在等压时，升高（或降低）相同的温度，所增加（或减小）的体积是相同的．表达式：例1.一定质量的气体，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.成正比例增大例2、粗细均匀，两端封闭的细长玻璃管中，有一段水银柱将管中气体分为A和B两部分，如图所示.已知两部分气体A和B的体积关系是Vb=3Va,将玻璃管温度均升高相同温度的过程中,水银将（）A.向A端移动B.向B端移动C.始终不动D.以上三种情况都有可能基本规律简单应用随堂练习练习1、密闭在容积不变的容器中的气体，当温度降低时：A、压强减小，密度减小;B、压强减小，密度增大；C、压强不变，密度减小；D、压强减小，密度不变练习2、下列关于一定质量的气体的等容变化的说法中正确的是：A、气体压强的改变量与摄氏温度成正比；B、气体的压强与摄氏温度成正比；C、气体压强的改变量与热力学温度的改变量成正比；D、气体的压强与热力学温度成正比。DCD小结：一定质量的气体在等温变化时，遵守玻意耳定律．可写成p1V1=p2V2或pV=C(常数)一定质量的气体在等容变化时，遵守查理定律．一定质量的气体在等压变化时，遵守盖·吕萨克定律．2211TVTVCTV可写成或2211TpTpCTp可写成或