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1、第八章第八章 气体气体气体的三个状态参量：气体的三个状态参量：V V、T T、P P控制变量法控制变量法等温变化、等容变化、等压变化等温变化、等容变化、等压变化第一节第一节 气体的等温变化气体的等温变化一定质量的气体，一定质量的气体，当温度当温度T一定时，一定时，P与与V的关系的关系猜想一定质量的气体，温度一猜想一定质量的气体，温度一定时，定时，P P与与V V的定性关系，并从的定性关系，并从你的生活经验中找到一个例子你的生活经验中找到一个例子进行验证！进行验证！我们的研究对象在哪里我们的研究对象在哪里?实验需要测量的物理量实验需要测量的物理量?实验注意事项：实验注意事项：注射器内一定质量的气
2、体注射器内一定质量的气体.压强、体积（体积的变化与压强、体积（体积的变化与空气柱的长度有关）空气柱的长度有关）尽量避免漏气尽量避免漏气尽量保持恒温尽量保持恒温实验数据实验数据次数次数12345压强压强(105Pa)体积体积(L)压强压强体体积物理上，分析实验数据，寻找数据关系的物理上，分析实验数据，寻找数据关系的常用方法是怎样的？常用方法是怎样的？一定质量气体的体积是一定质量气体的体积是20L20L时，压强为时，压强为1 110105 5PaPa。当气体的体积减小到。当气体的体积减小到16L16L时，压强时，压强为多大？设气体的温度保持不变。为多大？设气体的温度保持不变。利用玻意耳定律的解题利
3、用玻意耳定律的解题思路：思路：（1 1）明确研究对象（气体）；）明确研究对象（气体）；（2 2）分析）分析过程特点，判断为等温过程；过程特点，判断为等温过程； （3）列出初、末状态的）列出初、末状态的p、V值；值；（4）根据）根据p1V1=p2V2列式求解；列式求解；如图所示，如图所示，汽缸内封闭着一定温度的气体，气汽缸内封闭着一定温度的气体，气体长度为体长度为12cm。活塞质量为。活塞质量为20kg，横截面积，横截面积为为100cm。已知大气压强为已知大气压强为1101105 5PaPa。求。求：若：若汽汽缸开口向上时，气体的长度。缸开口向上时，气体的长度。p pV V0 0气体等温变化的气
4、体等温变化的气体等温变化的气体等温变化的p-vp-v图像图像图像图像t1t2 物理意义：等温线上的某点表示气体的一个确物理意义：等温线上的某点表示气体的一个确定状态。同一条等温线上的各点温度相同，即定状态。同一条等温线上的各点温度相同，即p p与与V V乘积相同。乘积相同。AB双曲线的一支双曲线的一支不同温度不同温度下的等温下的等温线，离原线，离原点越远，点越远，温度越高。温度越高。气体等温变化的气体等温变化的气体等温变化的气体等温变化的p-vp-v图像图像图像图像p1/V0双曲线的一支双曲线的一支过过原点的原点的直线直线气体等温变化的气体等温变化的气体等温变化的气体等温变化的p-vp-v图像
5、图像图像图像一一定定质量的气体由状量的气体由状态A变到状到状态B的的过程如程如图所示，所示，A、B位于同一双曲位于同一双曲线上，上，则此此变化化过程中，温度（程中，温度（ ）A、一直下降、一直下降 B、先上升后下降、先上升后下降 C、先下降后上升、先下降后上升 D、一直上升、一直上升一只两端封一只两端封闭，粗，粗细均匀的玻璃管水平放置，玻璃管中有均匀的玻璃管水平放置，玻璃管中有一段一段长57cm的水的水银柱把空气分成柱把空气分成1atm，30cm长的两段，的两段，今将玻璃管今将玻璃管缓缓竖立起来，立起来，则上下两段气柱的上下两段气柱的长度分度分别为A.30cm，30cm B.35cm，25cm
6、C.40cm，20cm D.45cm，15cm 如图所示，某种自动洗衣机进水时，与洗衣缸相连的细管如图所示，某种自动洗衣机进水时，与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气，通过压力传感器感知管中的空中会封闭一定质量的空气，通过压力传感器感知管中的空气压力，从而控制进水量设温度不变，洗衣缸内水位升气压力，从而控制进水量设温度不变，洗衣缸内水位升高，则细管中被封闭的空气高，则细管中被封闭的空气 （）（）A体积不变，压强变小体积不变，压强变小B体积变小，压强变大体积变小，压强变大C体积不变，压强变大体积不变，压强变大D体积变小，压强变小体积变小，压强变小如如图所示所示为一支一支长100cm的粗的粗细
7、均匀的玻璃管，开口向上均匀的玻璃管，开口向上竖直放置，管内由直放置，管内由20cm长的水的水银柱封柱封闭着着50cm长的空气的空气柱，若将管口向下柱，若将管口向下竖直放置，空气柱直放置，空气柱长变为多少？（多少？（设外外界大气界大气压强强为75cmHg） 如如图所示，所示，竖直放置的粗直放置的粗细均匀的均匀的U形管，右端封形管，右端封闭有一有一段空气柱，两管内水段空气柱，两管内水银面高度差面高度差为h19 cm，封，封闭端空气端空气柱柱长度度为L140 cm。为了使左、右两管中的水了使左、右两管中的水银面相平，面相平，(设外界大气外界大气压强强p076 cmHg，空气柱温度保持不，空气柱温度保
8、持不变)试问：需从左管的开口端再缓慢注入高度多少的水银柱？需从左管的开口端再缓慢注入高度多少的水银柱？ 如如图所示，一定所示，一定质量的理想气体被活塞封量的理想气体被活塞封闭在可在可导热的气的气缸内，活塞相缸内，活塞相对于底部的高度于底部的高度为h，可沿气缸无摩擦地滑，可沿气缸无摩擦地滑动取取质量量为m的沙子的沙子缓慢地倒在活塞的上表面上。沙子慢地倒在活塞的上表面上。沙子倒完倒完时，活塞下降了，活塞下降了h/4，再取一定，再取一定质量的沙子量的沙子缓慢地倒慢地倒在活塞的上表面。外界大气的在活塞的上表面。外界大气的压强强和温度始和温度始终保持不保持不变，求此次沙子倒完后活塞距汽缸底部的高度。求此
9、次沙子倒完后活塞距汽缸底部的高度。 一根一端封闭的玻璃管开口向下插入水银槽中，内封一定根一端封闭的玻璃管开口向下插入水银槽中，内封一定质量的气体，管内水银面低于管外，在温度不变时，将玻质量的气体，管内水银面低于管外，在温度不变时，将玻璃管稍向下插入一些，下列说法正确的是，如图所示璃管稍向下插入一些，下列说法正确的是，如图所示A玻璃管内气体体积减小玻璃管内气体体积减小B玻璃管内气体体积增大玻璃管内气体体积增大C管内外水银面高度差减小管内外水银面高度差减小D管内外水银面高度差增大管内外水银面高度差增大一个气泡由湖面下20m深处上升到湖面下10m深处，它的体积约变为原来的体积的（温度不变，水的密度为
10、1.0103kg/m3，g取10m/s2） （ ）A3倍B2倍C1.5倍D0.7 倍巧做变质量问题巧做变质量问题打气与抽气打气与抽气窍门：窍门：巧选研究对象，将变质巧选研究对象，将变质量变为一定质量。量变为一定质量。最大容最大容积为V的活塞打气桶向容的活塞打气桶向容积为V0的容器中打气的容器中打气设容器中原来空气容器中原来空气压强强与外界大气与外界大气压强强P0相等，打气相等，打气过程程中，中，设气体的温度保持不气体的温度保持不变求：求：连续打打n次后，容器中次后，容器中气体的气体的压强强为多大？多大？最大容最大容积为V的活塞打气桶向容的活塞打气桶向容积为V0的容器中打气的容器中打气设容器中原
11、来空气容器中原来空气压强强与外界大气与外界大气压强强P0相等，打气相等，打气过程程中，中，设气体的温度保持不气体的温度保持不变求：求：连续打打n次后，容器中次后，容器中气体的气体的压强强为多大？多大？用容用容积为V的活塞式抽气机的活塞式抽气机对容容积为V0的容器中的容器中的气体抽气、的气体抽气、设容器中原来气体容器中原来气体压强强为P0，抽气，抽气过程中气体温度不程中气体温度不变求抽气机的活塞抽求抽气机的活塞抽动n次后，次后，容器中剩余气体的容器中剩余气体的压强强Pn为多大？多大？ 某容某容积为20L的氧气瓶装有的氧气瓶装有30atm的氧气，的氧气，现把氧气分装把氧气分装到容到容积为5L的小的
12、小钢瓶中，使每个小瓶中，使每个小钢瓶中氧气的瓶中氧气的压强强为5atm。若每个小。若每个小钢瓶中原有氧气瓶中原有氧气压强强为1atm，则共能分共能分装多少瓶？（装多少瓶？（设分装分装过程中无漏气，且温度不程中无漏气，且温度不变） 某个容器的容某个容器的容积是是10L，所装气体的，所装气体的压强强是是20105Pa如如果温度保持不果温度保持不变，把容器的开关打开以后，容器里剩下的，把容器的开关打开以后，容器里剩下的气体是原来的百分之几？气体是原来的百分之几？设大气大气压是是1.0105Pa 容器内装有10105Pa的气体5kg, 当放出一部分气体后, 容器内的气体压强减小到2105Pa, 求容器
13、中剩余气体的质量. (设温度不变) 某种气体在状态A时的压强为2105Pa体积为1m3，温度为200K。 （1）它经等温过程由状态A变为状态B，体积变为2m3。求状态B的压强。 （2）若经等容过程由状态B变为状态C，温度变为300K，求状态C的压强。前提是打气过程中温度保持不变，实际大气过程中，气体的温度升高课后练习一：课后练习二课后练习二:谢谢 谢谢 大大 家家 !如图所示，如图所示，汽缸内封闭着一定温度的气体，气体长汽缸内封闭着一定温度的气体，气体长度为度为12cm。活塞质量为。活塞质量为20kg，横截面积为，横截面积为100cm。已知大气压强为已知大气压强为1101105 5PaPa。求求：汽缸开口向上时，气体的长度。汽缸开口向上时，气体的长度。大展身手大展身手v一定一定质量的气体，保持温度不量的气体，保持温度不变时，体，体积是是5mL时，压强强为1000Pa。当气体的体。当气体的体积减小减小3mL时，压强强为多大？多大？
