《高中物理 8.2《气体的等容变化和等压变化》课件6 新人教版选修33》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理 8.2《气体的等容变化和等压变化》课件6 新人教版选修33（67页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、【例【例1 1】如图】如图8-2-38-2-3所示甲、乙为一定质量的某种气体的所示甲、乙为一定质量的某种气体的等容或等压变化图象，关于这两个图象的正确说法是等容或等压变化图象，关于这两个图象的正确说法是A.A.甲是等压线，乙是等容线甲是等压线，乙是等容线B.B.乙图中乙图中p-tp-t线与线与t t轴交点对应的温度是轴交点对应的温度是-273.15 -273.15 ，而，而甲图中甲图中V-tV-t线与线与t t轴的交点不一定是轴的交点不一定是-273.15 -273.15 C.C.由乙图可知，一定质量的气体，在任何情况下都是由乙图可知，一定质量的气体，在任何情况下都是p p与与t t成直线关系
2、成直线关系D.D.乙图表明随温度每升高乙图表明随温度每升高1 1 ，压强增加相同，但甲图，压强增加相同，但甲图随温度的升高压强不变随温度的升高压强不变【思路点拨【思路点拨】V-tV-t线或线或p-tp-t线特点，可先由线特点，可先由V -TV -T、p-Tp-T及及T=t+273.15T=t+273.15推出推出V-tV-t及及p-tp-t的函数关系，再加以判定的函数关系，再加以判定. .【自主解答【自主解答】选选A A、D.D.由查理定律由查理定律p=CT=Cp=CT=C（t+273.15t+273.15）及）及盖盖吕萨克定律吕萨克定律V=CT=CV=CT=C（t+273.15t+273.1
3、5）可知，甲图是等压）可知，甲图是等压线，乙图是等容线，故线，乙图是等容线，故A A正确；由正确；由“外推法外推法”可知两种图可知两种图线的反向延长线与线的反向延长线与t t轴的交点温度为轴的交点温度为-273.15 -273.15 ，即热力，即热力学温度的学温度的0 K0 K，故，故B B错；查理定律及盖错；查理定律及盖吕萨克定律是气吕萨克定律是气体的实验定律，都是在温度不太低、压强不太大的条件体的实验定律，都是在温度不太低、压强不太大的条件下得出的，当压强很大，温度很低时，这些定律就不成下得出的，当压强很大，温度很低时，这些定律就不成立了，故立了，故C C错；由于图线是直线，故错；由于图线
4、是直线，故D D正确正确. .【例【例2 2】如图】如图8-2-58-2-5所示所示, ,两端封闭粗细均匀两端封闭粗细均匀, ,竖直竖直放置的玻璃管内有一段长为放置的玻璃管内有一段长为h h的水银柱的水银柱, ,将管内气将管内气体分为两部分体分为两部分. .已知已知l l2 2=2l=2l1 1, ,若使两部分气体同时若使两部分气体同时升高相同的温度升高相同的温度, ,管内水银柱将如何运动管内水银柱将如何运动?(?(设原设原来温度相同来温度相同) )【思路点拨【思路点拨】本题可按以下思路进行解题本题可按以下思路进行解题: :【标准解答【标准解答】此类问题的解答方法一般有此类问题的解答方法一般有
5、“假设法假设法”和和“极限法极限法”两种两种. .假设法假设法: :先假设管内水银柱相对玻璃管不动先假设管内水银柱相对玻璃管不动, ,即两段空气即两段空气柱体积不变柱体积不变, ,用查理定律求得两气柱压强增量用查理定律求得两气柱压强增量pp1 1和和pp2 2, ,进而比较压强增量的大小进而比较压强增量的大小. .若若pp1 1=p=p2 2, ,水银柱不会移动水银柱不会移动; ;若若pp1 1pp2 2, ,水银柱向上移动水银柱向上移动; ;若若pp1 1ppp2 2, ,即即p p1 1比比p p2 2减小得快时减小得快时, ,水水银柱向下移动银柱向下移动; ;当当pp1 1pp+hp2
6、2,T,T1 1=T=T2 2,T,T1 1=T=T2 2, ,所以所以pp1 1pp2 2, ,即水银柱向上移动即水银柱向上移动. .(2)(2)利用图象利用图象: :首先在同一首先在同一p-Tp-T图线上画图线上画出两段气柱的等容图线出两段气柱的等容图线, ,如图所示如图所示. .由于由于两气柱在相同温度两气柱在相同温度T T1 1下压强不同下压强不同, ,所以它们等容线的斜率也不同所以它们等容线的斜率也不同, ,气柱气柱l l1 1的压强较大的压强较大, ,等容线的斜率也较大等容线的斜率也较大. .从图中可以看出从图中可以看出, ,当两当两气柱升高相同温度气柱升高相同温度TT时时, ,其
7、压强的增量其压强的增量pp1 1pp2 2, ,所以水所以水银柱向上移动银柱向上移动. .极限法极限法:(1):(1)由于管上段气柱压强由于管上段气柱压强p p2 2较下段气柱压强较下段气柱压强p p1 1小小, ,设想设想p p2 20,0,即管上部认为近似为真空即管上部认为近似为真空, ,于是立即得到：温于是立即得到：温度度T T升高升高, ,水银柱向上移动水银柱向上移动. .(2)(2)假设两部分气体温度降低到假设两部分气体温度降低到0 K,0 K,则上下两部分气体的则上下两部分气体的压强均为零压强均为零, ,故降低相同温度时水银柱下降故降低相同温度时水银柱下降, ,那么升高相那么升高相
8、同温度水银柱会上升同温度水银柱会上升. .1.1.对于一定质量的气体对于一定质量的气体, ,在体积不变时在体积不变时, ,压强增大到原来压强增大到原来的二倍的二倍, ,则气体温度的变化情况是（则气体温度的变化情况是（ ）A.A.气体的摄氏温度升高到原来的二倍气体的摄氏温度升高到原来的二倍B.B.气体的热力学温度升高到原来的二倍气体的热力学温度升高到原来的二倍C.C.气体的摄氏温度降为原来的一半气体的摄氏温度降为原来的一半D.D.气体的热力学温度降为原来的一半气体的热力学温度降为原来的一半【解析【解析】选选B.B.一定质量的气体体积不变时一定质量的气体体积不变时, ,压强与热力学压强与热力学温度
9、成正比温度成正比, ,即即 , ,得得 ,B,B正确正确. .2.2.（20102010临汾高二检测）一定质量的气体保持压强不临汾高二检测）一定质量的气体保持压强不变变, ,它从它从0 0 升到升到5 5 的体积增量为的体积增量为VV1 1; ;从从10 10 升到升到15 15 的体积增量为的体积增量为VV2 2, ,则（则（ ）A.VA.V1 1=V=V2 2 B.V B.V1 1VV2 2C.VC.V1 1VVVC CC.VC.VB B=V=VC CD.VD.VA AVVC C【解析【解析】选选A.AA.A沿直线到沿直线到B B是等容过程是等容过程, ,因此因此V VA A=V=VB B
10、, ,故故A A项正项正确确; ;连接连接OCOC可知可知, ,直线直线OCOC的斜率比直线的斜率比直线OBOB的斜率小的斜率小, ,因此因此V VB BVVC C,V,VA AVTTB B=T=TC CB.TB.TA ATTB BTTC CC.TC.TA A=T=TB BTTC CD.TD.TA ATTB BTTC C【解析【解析】选选A.A.由题图可知由题图可知ABAB为等容变化为等容变化, ,根据查理定律根据查理定律, ,知知p pA Ap pB B,T,TA AT TB B. .由由BCBC为等温变化为等温变化, ,即即T TB B=T=TC C. .所以所以T TA AT TB B=
11、 =T TC C, ,选项选项A A正确正确. .3.3.某水银气压计的玻璃管顶部高出水银槽液面某水银气压计的玻璃管顶部高出水银槽液面1 m1 m，如图，如图所示所示. .因上部混入少量空气，使其读数不准，当气温为因上部混入少量空气，使其读数不准，当气温为27 27 时，标准气压计读数为时，标准气压计读数为76 cmHg76 cmHg时，该气压计读数时，该气压计读数为为70 cmHg70 cmHg. .若在气温为若在气温为-3 -3 时，用该气压计测量气压，时，用该气压计测量气压，读数仍为读数仍为70 cmHg70 cmHg, ,则实际气压为多少则实际气压为多少cmHgcmHg？【解析【解析】
12、初态：初态：p p1 1= =（76-7076-70）cmHg=6 cmHgcmHg=6 cmHg, ,T T1 1=300 K=300 K末态：末态：p p2 2=(p=(p0 0-70) cmHg-70) cmHg，T T2 2=270 K=270 K由查理定律由查理定律 得得 ,p,p0 0=75.4 cmHg=75.4 cmHg. .答案：答案：75.4 cmHg75.4 cmHg4.4.电灯泡内充有氮电灯泡内充有氮, ,氩混合气体氩混合气体, ,如果要使灯泡内的混合如果要使灯泡内的混合气体在气体在500 500 时的压强不超过一个大气压时的压强不超过一个大气压, ,则在则在20 20
13、 的的室温下充气室温下充气, ,电灯泡内气体压强至多能充到多少电灯泡内气体压强至多能充到多少? ?【解析】【解析】忽略灯泡容积的变化忽略灯泡容积的变化, ,气体为等容变化气体为等容变化, ,找出气找出气体的初体的初, ,末状态末状态, ,运用查理定律的两种表述皆可求解运用查理定律的两种表述皆可求解. .解法一解法一: :灯泡内气体初灯泡内气体初, ,末状态的参量为末状态的参量为气体在气体在500 500 时时,p,p1 1=1 atm,=1 atm,T T1 1=(273+500)K=773 K.=(273+500)K=773 K.气体在气体在20 20 时时, ,热力学温度为热力学温度为T
14、T2 2=(273+20)K=293 K.=(273+20)K=293 K.由查理定律由查理定律 得得解法二解法二: :设设t t1 1=500 =500 时气体的压强为时气体的压强为p p1 1,t,t2 2=20 =20 时气体时气体的压强为的压强为p p2 2,0 ,0 时气体的压强为时气体的压强为p p0 0. .由查理定律由查理定律 可得可得所以所以故故答案答案: :0.38 atm0.38 atm5.5.如图如图( (甲甲) )是一定质量的气体由状态是一定质量的气体由状态A A经过状态经过状态B B变为状变为状态态C C的的V-TV-T图象图象. .已知气体在状态已知气体在状态A
15、A时的压强是时的压强是1.51.510105 5 Pa. Pa.(1)(1)说出说出ABAB过程中压强变化的情形过程中压强变化的情形, ,并根据图象提供的并根据图象提供的信息信息, ,计算图中计算图中T TA A的温度值的温度值. .(2)(2)请在图请在图( (乙乙) )坐标系中坐标系中, ,作出由状态作出由状态A A经过状态经过状态B B变为状变为状态态C C的的p-Tp-T图象图象, ,并在图线相应位置上标出字母并在图线相应位置上标出字母A,B,C.A,B,C.如果如果需要计算才能确定有关坐标值需要计算才能确定有关坐标值, ,请写出计算过程请写出计算过程. .【解析【解析】(1)(1)由题图由题图( (甲甲) )可以看出可以看出,B,B与与A A的连线的延长线的连线的延长线过原点过原点O,O,所以所以ABAB是一个等压变化过程是一个等压变化过程, ,即即p pA A=p=pB B. .根据盖根据盖吕萨克定律可得吕萨克定律可得: : , ,所以所以(2)(2)由题图由题图( (甲甲) )可知可知, ,由由BCBC是等容变化是等容变化, ,根据查理定律得根据查理定律得: ,: ,所以所以则可画出由状态则可画出由状态ABCABC的的p-Tp-T图象如图所示图象如图所示. .答案答案: :(1)200 K (2)(1)200 K (2)见解析见解析
