《人教版高中物理选修3课件第8章 气体-2.气体的等容变化和等压变化》由会员分享，可在线阅读，更多相关《人教版高中物理选修3课件第8章 气体-2.气体的等容变化和等压变化（47页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2 气体的等容变化和等压变化 一 气体的等容变化1 等容变化 一定质量的气体在体积不变时随的变化 2 查理定律 1 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 压强 温度 正比 p CT 3 图象 4 适用条件 气体的不变 气体的不变 质量 体积 二 气体的等压变化1 等压变化 一定质量的气体 在压强不变的情况下 随的变化 2 盖 吕萨克定律 1 内容 一定质量的某种气体 在压强不变的情况下 体积与热力学温度成 2 表达式 或或 体积 温度 正比 V CT 3 图象 特别提醒 若横轴用摄氏度t表示 则在p t图象中的等容线或V t图象中的等压线均不再过原点 它们的延长
2、线应过 273 15 4 适用条件 气体不变 气体不变 质量 压强 一 查理定律与盖 吕萨克定律的比较 如图甲所示 为一定质量的气体由状态A经过状态B变为状态C的V T图象 已知气体在状态A时的压强是1 5 105Pa 1 说出A B过程中压强变化的情形 并根据图象提供的信息 计算图中TA的温度值 2 请在图乙所示的坐标系中 作出由状态A经过状态B变为状态C的p T图象 并在图象相应位置上标出字母A B C 如果需要计算才能确定有关坐标值 请根据实际情况写出计算过程 二 一定质量的气体不同图象比较 一定质量气体的状态变化过程的p V图线如图所示 其中A是初始态 B C是中间状态 A B为双曲线
3、的一部分 B C与纵轴平行 C A与横轴平行 如将上述变化过程改用p T图线和V T图线表示 则在下列的各图中正确的是 解析 在p V图象中 气体由A B是等温过程 且压强减小 气体体积增大 由B C是等容过程 且压强增大 气体温度升高 由C A是等压过程 且体积减小 温度降低 由此可判断在p T图中A错 B正确 在V T图中C错 D正确 答案 BD 有人设计了一种测温装置 其结构如图所示 玻璃泡A内封有一定量气体 与A相连的B管插在水槽中 管内水银面的高度x即可反映泡内气体的温度 即环境温度 并可由B管上的刻度直接读出 设B管的体积与A玻璃泡的体积相比可忽略不计 在1标准大气压下对B管进行温
4、度刻度 1标准大气压相当于76cmHg的压强 等于101kPa 已知当温度t1 27 时 管内水银面高度x1 16cm 此高度即为27 的刻度线 问t 0 的刻度线在何处 思路点拨 答案 21 4cm 反思总结 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 2 分析被研究气体在状态变化时是否符合定律条件 是否是质量和体积保持不变 3 确定初 末两个状态的温度 压强或温度 体积 4 按查理定律公式列式求解 5 分析检验求解结果 跟踪发散 1 1 用易拉罐盛装碳酸饮料非常卫生和方便 但如果剧烈碰撞或严重受热会导致爆炸 我们通常用的可乐易拉罐容积V 355mL 假设在室温 17 罐内
5、装有0 9V的饮料 剩余空间充满CO2气体 气体压强为1atm 若易拉罐承受的压强为1 2atm 则保存温度不能超过多少 答案 75 如图所示 活塞的质量为m 大气压强为p0 当密闭气体的温度由T1升高到T2时 求 1 温度为T2时气体的压强 2 温度为T2时的气体体积 汽缸的横截面积为S 忽略活塞与汽缸间的摩擦 温度T1时气体的体积为V1 思路点拨 反思总结 利用盖 吕萨克定律解题的一般步骤 1 确定研究对象 即某被封闭气体 2 分析状态变化过程 明确初 末状态 确认在状态变化过程中气体的质量和体积保持不变 3 分别找出初 末两状态的温度 压强或温度 体积 4 根据盖 吕萨克定律列方程求解
6、5 分析所求结果是否合理 跟踪发散 2 1 一气象探测气球 在充有压强为1 00atm 即76 0cmHg 温度为27 0 的氦气时 体积为3 50m3 在上升至海拔6 50km高空的过程中 气球内氦气的压强逐渐减小至此高度上的大气压36 0cmHg 气球内部因启动一持续加热过程而维持其温度不变 此后停止加热 保持高度不变 已知在这一海拔高度气温为 48 0 求 1 氦气在停止加热前的体积 2 氦气在停止加热较长一段时间后的体积 解析 1 在气球上升至海拔6 50km高空的过程中 气球内氦气经历一等温过程 根据玻意耳定律有p1V1 p2V2 式中 p1 76 0cmHg V1 3 50m3 p
7、2 36 0cmHg V2是在此等温过程末氦气的体积 由 式得V2 7 39m3 2 在停止加热较长一段时间后 氦气的温度逐渐从T1 300K下降到与外界气体温度相同 即T2 225K 这是一等压过程 根据盖 吕萨克定律有 答案 1 7 39m3 2 5 54m3 如图所示 一定质量的气体从状态A经B C D再回到A 问AB BC CD DA是什么过程 已知气体在状态A时的体积是1L 求在状态B C D时的体积各为多少 并把此图改为p V图 解析 A B为等容线 压强随温度升高而增大 B C为等压过程 体积随温度升高而增大 C D为等温变化 体积随压强减小而增大 D A为等压变化 体积随温度降
8、低而减小 答案 见解析 反思总结 图象的分析方法及应用 1 图象上的某一点表示一定质量气体的一个平衡状态 图象上的某一线段 表示一定质量气体的状态变化的一个过程 2 应用图象解决问题时 要注意数学公式与图象的数图转换 图象与物理过程 物理意义之间的关系 3 在图形转换时 关键是要明确状态的各个参量 并正确分析出各过程的性质及图象特点 跟踪发散 3 1 如图所示 为一定质量的理想气体p 1 V图象 图中BC为过原点的直线 A B C为气体的三个状态 则下列说法中正确的是 A TA TB TCB TA TB TCC TA TB TCD TA TB TC 解析 由题图可知A B为等容变化 根据查理定
9、律 pA pB TA TB 由B C为等温变化 即TB TC 所以TA TB TC 选项A正确 答案 A 1 描述一定质量的气体作等容变化的过程的图线是图中的 解析 等容变化的过程的p t图在t轴上的交点坐标是 273 0 D正确 答案 D 2 如图所示 在一只烧瓶上连一根玻璃管 把它跟一个水银压强计连在一起 烧瓶里封闭着一定质量的气体 开始时水银压强计U形管两端水银面一样高 下列情况下 为使U形管两端水银面一样高 管A的移动方向是 A 如果把烧瓶浸在热水中 应把A向下移B 如果把烧瓶浸在热水中 应把A向上移C 如果把烧瓶浸在冷水中 应把A向下移D 如果把烧瓶浸在冷水中 应把A向上移解析 使U
10、形管两端水银面一样高 即保持封闭气体的压强始终等于外界大气压而不变 若把烧瓶浸在热水中 气体体积增大 A中水银面上升 为使两管水银等高 应把A下移 故A项正确 B错 若把烧瓶浸在冷水中 气体体积减小 B管中水银面上升 为使两管水银面等高 应把A管上移 故C错 D对 答案 AD 3 2011 临沂联考 如图所示 两端开口的U形管 右侧直管中有一部分空气被一段水银柱与外界隔开 若在左管中再注入一些水银 平衡后则 A 下部两侧水银面A B高度差h减小B h增大C 右侧封闭气柱体积变小D 水银面A B高度差h不变解析 在左管中注入水银过程中 右管中的封闭气体的压强不变 所以水银面A B高度差h不变 故
11、选D 答案 D 4 一定质量的某种气体自状态A经状态C变化到状态B 这一过程的V T图象如图所示 则 A 在过程A C中 气体的压强不断变小B 在过程C B中 气体的压强不断变大C 在状态A时 气体的压强最小D 在状态B时 气体的压强最大 答案 BCD 5 2011 上海单科 4 如图 一定量的理想气体从状态a沿直线变化到状态b 在此过程中 其压强 A 逐渐增大B 逐渐减小C 始终不变D 先增大后减小解析 在V T图象中 各点与坐标原点连线的斜率表示压强的大小 斜率越小 压强越大 答案 A 6 如图所示 这是一种气体温度计的示意图 测温泡B内存储有一定气体 经毛细管与水银压强计的左臂M相连 测温时 使测温泡与待测系统做热接触 上下移动压强计的右臂M 使左臂中的水银面在不同温度下始终固定在同一位置O处 以保持气体的体积不变 已知在标准状态下大气压强为p0 左 右臂水银面的高度差为h0 实际测温时 大气压强为p1 左 右臂水银面的高度差为h1 试用上述物理量推导所测摄氏温度t的表达式 压强单位都是cmHg
