高二物理 选修3-3 8.2 气体的等容变化和等压变化

学习目标：•1.理解一定质量的气体等容变化的规律查理定律，掌握等容线的特点。•2.理解一定质量的气体等压变化的规律盖-吕萨克定律，掌握等压线的特点。•3.会应用气体实验定律解决问题。生活现象：1.罐头瓶在密封后很难打开；2.暖水瓶装满开水，第二天早上瓶塞很难拔开，为什么？一、气体的等容变化1．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．自学课本“气体的等容变化”：1.法国科学家查理分析了实验事实后有何发现？2.等容过程中，压强和摄氏温度是正比例关系吗？3.如何将压强和温度的关系变成正比例关系？此时坐标原点代表的温度是多少？横轴表示什么物理量？p02.查理定律⑴内容：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。CTp2211TpTp⑵表达式：①⑶适用条件：气体质量一定，体积不变⑷适用范围：压强不太大、温度不太低②TTpp2121CTp或或3．等容线：一定质量的某种气体在体积不变时，压强随温度变化关系的图线，叫气体的等容线．观察图像，从以下角度总结一定质量气体的等容线具有的的特点。1.等容线上某点有何意义，同一等容线上各点有何相同点？2.斜率与什么量有关？一定质量气体不同的等容线如何比较体积大小？V1V2△p△TT1p1思考：有何关系？与图示等容线中，TpTpTpTpTp22114．查理定律的分比形式即一定质量的气体在体积不变的条件下，压强的变化量与热力学温度的变化量（等于摄氏温度变化量）成正比。注意：p与热力学温度T成正比。试解释：为什么罐头瓶在密封后很难打开例1一定质量的气体，保持体积不变，温度从1℃升高到5℃，压强的增量为2.0×103Pa，则[]A．它从5℃升高到10℃，压强增量为2.0×103PaB．它从15℃升高到20℃，压强增量为2.0×103PaC．它在0℃时，压强约为1.4×105PaD．它在0℃时，压强约为0C。故选得错。、故析：C104.1273K,,BA,50000112211TPapTpTpTpTp三、气体的等压变化自学课本“气体的等压变化”，了解气体做等压变化是遵循的规律。1．等压变化：一定质量的某种气体，在压强不变时，体积随温度的变化叫做等压变化．2.盖·吕萨克定律⑴内容：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。⑵表达式：①②CTV2211TVTVTTVV2121CTV或或⑶适用条件：气体质量一定，压强不变⑷适用范围：压强不太大、温度不太低3．等压线：一定质量的某种气体在压强不变时，体积随温度变化关系的图线，叫气体的等压线．观察图像，从以下角度总结一定质量气体的等压线具有的的特点。1.等压线上某点有何意义，同一等压线上各点有何相同点？2.斜率与什么量有关？一定质量气体不同的等压线如何比较压强大小？P1P2即一定质量的气体在压强不变的条件下，体积的变化量与热力学温度的变化量（等于摄氏温度变化量）成正比。注意：V与热力学温度T成正比。△V△TT1V1思考：有何关系？与图示等容线中，TpTp4．盖·吕萨克定律的分比形式TVTVTV2211时体积是多大？度升高压强不变的情况下，温在时的体积为一定质量的空气，例C100,10.01C27232m。的体积为时得气体温度升高吕萨克定律由盖。）（末状态时，）（解：初状态时3232-30040012232111033.1101.0TTC100TVTV-400KK10027273T;100.1VK300K27273TVV122211mmm例3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.解(1)气体由状态A变为状态B的过程遵从玻意耳定律.由pAVA=PBVB,PB=105Pa(2)气体由状态B变为状态C的过程遵从查理定律.由pc=1.5×105PaccBBTpTpABC小结：•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可写成或等容变化的分比定律TpTpTp2211等压变化的分比定律TVTVTV2211