《等压和等容变化》由会员分享，可在线阅读，更多相关《等压和等容变化（45页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、气体的等容变化和等压变化,1.掌握查理定律及其应用，理解PT图象的意义 2.掌握盖吕萨克定律及其应用，理解VT图象的意义,学习目标:,(3)等容过程的pT和pt图象如图所示,气体的等容变化,1.内容：一定质量的气体，在体积不变的情况下，它的压强P与热力学温度T成正比。,2.公式：,P/T=C=P/T,P1/T1=P2/T2,判断哪条等容线表示的是体积大？,V1V2,体积越大，斜率越小；体积越小，斜率越大。,一定质量的气体的PT图线其延长线过原点.,查理定律,图象说明： 等容变化的pT图象是延长线过原点的倾斜直线，如图甲所示，且V1V2，即体积越大，斜率越小 等容变化的pt图象是延长线过横轴27
2、3.15的倾斜直线，如图乙所示，且斜率越大，体积越小，图象纵轴的截距p0为气体在0时的压强,描述一定质量的气体作等容变化的过程的图线是下图中哪些 ( ) 答案：CD,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 2.0103 Pa，则 A它从5升高到10，压强增量为2.0103Pa B它从15升高到20，压强增量为2.0103Pa C它在0时，压强约为1.4105Pa,C,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
3、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成正比； D、气体的压强与热力学温度成正比。,D,D,(3)等压过程的VT和Vt图象如图所示,气体的等压变化,1.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.,2.公式:,V/T=C,V1/T1=V2/T2,3.图象,盖吕萨克定律,一定质量的气体的VT图线其延长线过原点.,不同压强下的等压线,斜率越大,压强越小.,图象说明： 等压过程的VT图象是延长线过原点的倾斜直线，如图甲所示，且p1p2，即压强越大，斜率越小 等压过程的Vt图象是一条延长线
4、过横轴273.15的倾斜直线，如图乙所示，且斜率越大，压强越小图象纵轴截距V0是气体在0时的体积,如图，一导热性良好的气缸内用活塞封住一定量的气体(不计活塞与缸壁摩擦)，当温度升高时，改变的量有 ( ) A活塞高度h B气缸体高度H C气体压强p D弹簧长度L 答案：B,例2:,如图甲所示，是一定质量的气体由状态经过状态变为状态的图象。已知气体在状态时的压强是. (1)说出从到过程中压强变化的情形，并根据图象提供的信息，计算的温度值。,(2)请在图乙坐标系中，作出由状态经过状态变为状态的图象，并在图线相应位置上标出字母、。如果需要计算才能确定有关坐标值，请写出计算过程。,练习:使一定质量的理想
5、气体按图中箭头所示的顺序变化，图线BC是一段以纵、横轴为渐近线的双曲线。 （1）已知气体在状态A的温度TA=300K，求气体在状态B、C、D的温度各是多少？,（2）将上述状态变化过程在图乙中画出，图中要标明A、B、C、D四点，并且要画箭头表示变化的方向，说明每段图线各表示什么过程？,如图1所示，容器A和B分别盛有氢气和氧气，用一段水平细玻璃管连通，管内有一段水银柱将两种气体隔开当氢气的温度为0、氧气温度为20时，水银柱保持静止判断下列情况下，水银柱将怎样移动？,(1)两气体均升高20； (2)氢气升高10，氧气升高20； (3)若初状态如图2所示且气体初温相同，则当两气体均降低10时，水银柱怎
6、样移动？,答案：(1)向B移动 (2)向A移动 (3)向A(下)移动,灯泡内充有氮氩混合气体，如果要使灯泡内的混合气体在500时的压强不超过1atm，在20下充气，灯泡内气体的压强至多能充到多少？ 答案：0.38atm 解析：以灯泡内气体为研究对象，温度升高时体积不变，初状态为20，末状态温度为500，压强为1atm.应用查理定律即可求出初状态的压强,体积为V100cm3的空心球带有一根有刻度的均匀长管，管上共有N101个刻度，设长管与球连接处为第一个刻度，以后顺序往上排列，相邻两刻度间管的体积为0.2cm3，水银液滴将球内空气与大气隔开，如图所示当温度t5时，水银液滴在刻度为N21的地方那么
7、在此大气压下，能否用它测量温度？说明理由，若能，求其测量范围(不计热膨胀),解析：首先应明确气体做等压变化，符合盖吕萨克定律条件，根据该定律及其推论由体积变化进而求温度的变化 因为管口和大气相通，所以球内气体的体积随温度的升高而膨胀，气体是等压变化，根据盖吕萨克定律：,温度的增加与体积的增加成正比，所以可以用来测量温度 测量温度的范围应该为气体的体积从V1100cm3等压变化到V2100cm31000.2cm3120cm3，这个范围所对应的气体温度T1T2之间，根据题意当T0273K5K278K时，气体的体积 V0(100200.2)cm3104cm3.,答案：能；测量温度的范围是5.747.
8、8. 点评：本题易出错在：错将体积用刻度数乘以0.2cm3，漏掉了空心球的体积 错把摄氏温度当成热力学温度 计算时应采用热力学温度,(2010哈尔滨市模拟)如图所示，A气缸中用活塞封闭有一定质量的理想气体，温度为27，活塞与气缸底部距离为h，活塞截面积为S.气缸中的活塞通过滑轮系统挂一重物，质量为m.若不计一切摩擦，当气体的温度升高10且系统稳定后，求重物m下降的高度,图甲所示是一定质量的理想气体由状态A经过状态B变为状态C的VT图象已知气体在状态A时的压强是1.5105Pa. (1)说出A到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)请在图乙坐标系中，作出由状态
9、A经过状态B变为状态C的pT图象，并在图线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，请写出计算过程,答案：(1)200K (2)如图所示 点评：在不同的图象中，只能表达两个状态参量的关系，第三个参量可通过状态方程或气体实验定律求得,如图为0.2mol的某种理想气体压强和温度关系图线，p0为标准大气压，则在状态B时，气体体积为多少？,答案：5.6L,利用图“验证玻意耳”的实验装置来验证查理定律,(1)为了完成这个实验，除了图中给出的器材外，还需要气压计、托盘天平、热水、凉水和_ (2)必须进行的实验步骤有：用托盘天平称出活塞和框架的质量M，用气压计读出实验室中的大气压强p0.
10、按图安装器材，在框架两侧挂上钩码，使注射器的下半部分位于量杯之中往量杯中加入适量的凉水，使注射器内的空气柱位于水面之下过几分钟后，记下钩码的质量和活塞下表面的位置同时_,在量杯中加些热水，过几分钟后在框架两侧加挂适当质量的钩码，使_，记下钩码的质量同时_ 把步骤重复4次 (3)可用作图法来验证查理定律是否成立，该图线的横坐标所代表的物理量及其单位是_，纵坐标所代表的物理量及其单位是_,使管中封闭气体中呈现另一状态，但要保证体积不变，即保持活塞下表面恢复到步骤1的位置，同时再测出水温,(3)查理定律是等容变化，研究压强和温度的关系，使两坐标轴作为这两个变量的数轴即可压强的单位是帕斯卡，符号是Pa
11、，温度的单位是开尔文，符号是K. 答案：(1)温度计 (2)用温度计测出水温；气体体积不变；测出水温 (3)气体温度，开尔文；气体压强，帕斯卡,1697年法国物理学家帕平发明了高压锅，高压锅与普通铝锅不同，锅盖通过几个牙齿似的锅齿与锅体镶嵌旋紧，加上锅盖与锅体之间有橡皮制的密封圈，所以锅盖与锅体之间不会漏气，在锅盖中间有一排气孔，上面再套上类似砝码的限压阀，将排气孔堵住当加热高压锅，锅内气体压强增加到一定程度时，气体就把限压阀顶起来，这时蒸气就从排气孔向外排出由于高压锅内的压强大，温度高，食物容易煮烂若已知排气孔的直径为0.3cm，外界大气压为1.0105Pa，温度为20，要使高压锅内的温度达到120，则限压阀的质量应为多少？,答案：0.024kg 解析：选锅内气体为研究对象，则 初状态：T1293K，p11.0105Pa 末状态：T2393K 由查理定律得,
