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1、8.28.2 气体的气体的等容变等容变化化和和等压变化等压变化 第八章第八章 气体气体一、气体的等容变化一、气体的等容变化 1 1、等容变化：、等容变化：一定质量一定质量气体在气体在体积不变体积不变的情的情况下，其压强随温度的变化叫做况下，其压强随温度的变化叫做等容变化等容变化 2 2、查查理理定定律律：一一定定质质量量的的某某种种气气体体，在在体体积积不变不变的情况下，的情况下，压强压强p p与热力学温度与热力学温度T T成成正比正比思考：思考：为什么隔夜的水杯为什么隔夜的水杯( ( 半杯水半杯水 ) )难以打开难以打开？（压强随着温度的升高而增大，随着温度的降低（压强随着温度的升高而增大，
2、随着温度的降低而减小，但压强而减小，但压强和温度不是正比关系。）和温度不是正比关系。） 3 3、表达式表达式 或或（1 1）查理定律是实验定律，由法国科学家查）查理定律是实验定律，由法国科学家查理通过实验发现的理通过实验发现的（2 2）成立条件：成立条件：气体质量一定，体积不变气体质量一定，体积不变（3 3）在在P/T=CP/T=C中中的的C C与与气气体体的的种种类类、质质量量、体积有关体积有关注注意意：p p与与热热力力学学温温度度T T成成正正比比，不不与与摄摄氏氏温温度度成成正正比比，但但压压强强的的变变化化 p p与与摄摄氏氏温温度度 t t的变化成正比的变化成正比（4 4）一一定定
3、质质量量的的气气体体在在等等容容时时，升升高高（或或降降低低）相相同同的的温温度度，所所增增加加（或或减减小小）的的压强是相同的压强是相同的（5 5）解题时前后两状态压强的单位要统一）解题时前后两状态压强的单位要统一 4 4等容线等容线 （1 1）等等容容线线：一一定定质质量量的的某某种种气气体体在在等等容容变变化化过过程程中中，压压强强p p跟跟热热力力学学温温度度T T成成正正比比关关系系，p pT T在直角坐标系中的图象叫做在直角坐标系中的图象叫做等容线等容线（2 2）一一定定质质量量气气体体的的等等容容线线p pT T图图象象，其其延延长长线线经经过过坐坐标标原原点点，斜斜率率反反映映
4、体体积积大大小小，如图所示如图所示体积越大，斜率越小；体积越大，斜率越小；体积越小，斜率越大。体积越小，斜率越大。V V1 1VV2 2例例1 1 一定质量的气体，保持体积不变，温度从一定质量的气体，保持体积不变，温度从11升高到升高到55，压强的增量为，压强的增量为 2.0102.0103 3 Pa Pa，则，则 A A它从它从55升高到升高到1010，压强增量为，压强增量为2.0102.0103 3PaPaB B它从它从1515升高到升高到2020，压强增量为，压强增量为2.0102.0103 3PaPaC C它在它在00时，压强约为时，压强约为1.4101.4105 5PaPaC练习练习
5、1 1、密闭在容积不变的容器中的气体，当、密闭在容积不变的容器中的气体，当温度降低时：温度降低时：A A、压强减小，密度减小；、压强减小，密度减小； B B、压强减小，密度增大；、压强减小，密度增大；C C、压强不变，密度减小；、压强不变，密度减小； D D、压强减小，密度不变、压强减小，密度不变D练习练习2 2、下列关于一定质量的气体的等容变化的说、下列关于一定质量的气体的等容变化的说法中正确的是：法中正确的是：A A、气体压强的改变量与摄氏温度成正比；、气体压强的改变量与摄氏温度成正比；B B、气体的压强与摄氏温度成正比；、气体的压强与摄氏温度成正比；C C、气体压强的改变量与热力学温度成
6、正比；、气体压强的改变量与热力学温度成正比；D D、气体的压强与热力学温度成正比。、气体的压强与热力学温度成正比。D二、气体的等压变化二、气体的等压变化1 1、等等压压过过程程：一一定定质质量量气气体体在在压压强强不不变变的的情情况况下下, ,其体积随温度的变化叫做其体积随温度的变化叫做等压变化等压变化2 2、盖盖- -吕吕萨萨克克定定律律：一一定定质质量量的的某某种种气气体体，在在压压强强不不变变的的情情况况下下，体体积积V V与与热热力力学学温温度度T T成成正正比比. .3 3、表达式或表达式或（1 1）盖）盖- -吕萨克定律是实验定律，由法国科吕萨克定律是实验定律，由法国科学家盖学家盖
7、- -吕萨克通过实验发现的吕萨克通过实验发现的（2 2）成立条件成立条件：气体质量一定，压强不变：气体质量一定，压强不变（3 3）在在 V/T=C V/T=C 中中的的C C与与气气体体的的种种类类、质质量量、压强有关压强有关注意：注意： V V正比于正比于T T而不正比于而不正比于t t，但，但 V Vt t（4 4）一一定定质质量量的的气气体体发发生生等等压压变变化化时时，升升高高（或或降降低低）相相同同的的温温度度，增增加加（或或减减小小）的的体体积是相同的积是相同的（5 5）解题时前后两状态的体积单位要统一）解题时前后两状态的体积单位要统一4 4等压线等压线（1 1）等等压压线线：一一
8、定定质质量量的的某某种种气气体体在在等等压压变变化化过过程程中中，体体积积V V与与热热力力学学温温度度T T的的正正比比关关系系在在V VT T直角坐标系中的图象叫做直角坐标系中的图象叫做等压线等压线（2 2）一一定定质质量量气气体体的的等等压压线线的的V VT T图图象象，其其延延长长线线经经过过坐坐标标原原点点，斜斜率率反反映映压压强强大大小小，如图所示如图所示P1P2不同压强下的等不同压强下的等压线压线, ,斜率越大斜率越大, ,压强越小压强越小. .P1P2例例2:2: 、封闭在容积不变的容器内装有一定质量的气、封闭在容积不变的容器内装有一定质量的气体，当它的温度为体，当它的温度为2
9、727时，其压强为时，其压强为4 104 104 4PaPa，那么，那么，当它的温度升高到当它的温度升高到37 37 时，它的压强为多大？时，它的压强为多大？解：因为气体体积不变，故气体为等容变化。解：因为气体体积不变，故气体为等容变化。初态：初态： 4 104 104 4PaPa，=t=t1 1+273=27+273=300K+273=27+273=300K。末态：末态：未知，未知，t t2 2+273=37+273=310K+273=37+273=310K。 由查理定律可知：由查理定律可知：变形可得：变形可得：（） 4.13104.13104 4(Pa)(Pa)答：它的压强为答：它的压强为
10、4.13 104.13 104 4PaPa。查理定律与盖查理定律与盖吕萨克定律的比较吕萨克定律的比较 如如图图甲甲所所示示，为为一一定定质质量量的的气气体体由由状状态态A经经过过状状态态B变变为为状状态态C的的VT图象已知气体在状态图象已知气体在状态A时的压强是时的压强是1.5105 Pa.(1)说说出出AB过过程程中中压压强强变变化化的的情情形形，并并根根据据图图象象提提供供的的信信息息，计算图中计算图中TA的温度值；的温度值；(2)请请在在图图乙乙所所示示的的坐坐标标系系中中，作作出出由由状状态态A经经过过状状态态B变变为为状状态态C的的pT图图象象，并并在在图图象象相相应应位位置置上上标
11、标出出字字母母A、B、C.如如果果需需要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计算才能确定有关坐标值，请根据实际情况写出计算过程一定质量的气体不同图象比较一定质量的气体不同图象比较类别类别图线图线特点特点举例举例pVpV之积越大的等温线温之积越大的等温线温度越高，线离原点越远度越高，线离原点越远p1/V斜率越大，温度越高斜率越大，温度越高pT斜率越大，斜率越大，体积越小体积越小VT斜率越大，斜率越大，压强越小压强越小 一一定定质质量量气气体体的的状状态态变变化化过过程程的的pV图图线线如如图图所所示示，其其中中A是是初初始始态态，B、C是是中中间间状状态态AB为为双双曲曲线线的的
12、一一部部分分，BC与与纵纵轴轴平平行行，CA与与横横轴轴平平行行如如将将上上述述变变化化过过程程改改用用pT图图线线和和VT图图线线表表示示，则则在在下列的各图中正确的是下列的各图中正确的是()解解析析：在在pV图图象象中中，气气体体由由AB是是等等温温过过程程，且且压压强强减减小小，气气体体体体积积增增大大；由由BC是是等等容容过过程程，且且压压强强增增大大，气气体体温温度度升升高高；由由CA是是等等压压过过程程，且且体体积积减减小小，温温度度降降低低由由此此可可判判断断在在pT图图中中A错、错、B正确，在正确，在VT图中图中C错、错、D正确正确答案：答案：BD 有有人人设设计计了了一一种种
13、测测温温装装置置，其其结结构构如如图图所所示示，玻玻璃璃泡泡A内内封封有有一一定定量量气气体体，与与A相相连连的的B管管插插在在水水槽槽中中，管管内内水水银银面面的的高高度度x即即可可反反映映泡泡内内气气体体的的温温度度，即即环环境境温温度度，并可由并可由B管上的刻度直接读出管上的刻度直接读出设设B管的体积与管的体积与A玻璃泡的体积相比可忽略不计玻璃泡的体积相比可忽略不计在在1标准大气压下对标准大气压下对B管进行管进行温度刻度温度刻度(1标准大气压相当于标准大气压相当于76 cmHg的压强，的压强，等于等于101 kPa)已知当温度已知当温度t127 时，管内时，管内水银面高度水银面高度x116 cm，此高度即为，此高度即为27 的刻的刻度线，问度线，问t0 的刻度线在何处的刻度线在何处所以：所以： 0 的刻度线在的刻度线在76-54.6=21.4 cmHg谢谢！
