查理定律、盖吕萨克定律及应用

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,查理定律,内容：,一定质量,的气体，在,体积保持不变,的情况下，温度每升高(或降低)1，增加(或减小)的压强等于它在0时压强的1/273。,设t时的压强为P,t,，0 时压强为P,0,，则,表达式1：,表达式2：,恒量,即若温度用热力学温度T表示，查理定律可表述为：,体积不变时，一定质量的气体的压强跟热力学温度成正比。,例：,要求瓶内氢气在500时的压强不超过1atm，则在20下对瓶子充气时，瓶内压强最多为多少？瓶子的热膨胀不计,即：P,1,=0.35P,2,=0.35atm,解一：,解二：,练习：,下列查理定律的数学表达式中，正确的是,B,(P,1,-P,0,),t=P,0,273,C,P,1,P,2,=t,1,t,2,D,(P,1,-P,0,),(t,1,-t,0,)=(P,2,-P,0,),(t,2,-t,0,),BD,练习：杂技演员骑独轮车表演时，车胎内的气体压强是8,10,5,Pa，开始时气体温度是27,，地面承受的压强为p,1,，表演一段时间后，由于温度变化，车胎内的气体压强变为8.210,5,Pa，地面承受的压强为P,2,。求此时车胎内的气体温度，并比较p,1,和p,2,的大小关系。,STS,某登山爱好者在攀登珠穆朗峰的过程中，发现他携带的手表表面玻璃发生了爆裂。这种手表是密封的，出厂时给出的参数为：27时表内气体压强为110,5,Pa；在内外压强差超过610,4,Pa时，手表表面玻璃可能爆裂。已知当时手表处的气温为13，则手表表面玻璃爆裂时表内气体压强的大小为,Pa；已知外界大气压强随高度变化而变化，高度每上升12m，大气压强降低133Pa，设海平面大气压为110,5,Pa，则登山运动员此时的海拔高度约为,m。,如图，两端封闭且粗细均匀竖直放置的玻璃管内，有一长为,h,的水银柱，将管内空气分为,a、b,两部分，已知原来两部分气体温度,Ta=Tb=T,，空气柱的长度,Lb=,2,La；,若将玻璃管浸没在温水中，达到热平衡后，两部分气体同时升高相同的温度，问管内水银柱将如何移动？,如图，,C、D,两容器中分别有,A、B,两活塞，被活塞封闭了一定量的气体，,A,活塞截面小于,B,活塞，开始时两活塞处于平衡状态，两活塞内气体温度相同，当两边升高相同的温度后，活塞将如何移动？,例：,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管插在水银槽中，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泡的体积相比可略去不计,(1)在1atm下对B管进行温度刻度的标注。已知当温度t,1,=27时，管内水银面高度x,1,=16cm，此高度即为27的刻度线问t=0的刻度线在何处？,(2)若大气压已变为相当于75cmHg的压强，利用该测温装置测量温度时所得示数仍为27，问此时实际温度为多少,？,x,0,=(76-54.6)cm,21.4cm,盖吕萨克定律,内容：,一定质量,的气体，在,压强保持不变,的情况下，温度每升高(或降低)1，增加(或减小)的体积等于它在0时压强的1/273。,也可表述为：,一定质量,的气体，在,压强不变,的情况下，它的体积跟热力学温度成正比。,（00S)现有一根粗细均匀长约40厘米，两端开口的玻璃管，内有一小段水柱，一个弹簧秤，一把毫米刻度尺，一小块橡皮泥，一个足够高的玻璃容器，内盛有冰和水的混合物，选用合适的器材，设计一个实验，估测当时的室内温度，要求：,（1）在右边方框中画出实验示意图；,（2）写出要测定的物理量,，,写出可直接应用的物理量,，,（3）写出计算室温的表达式,。,(1)见右下图，,(2)要测定的物理量：,可直接应用的物理量：,(3)写出计算室温的表达式：,玻璃管放在室温中时空气柱的长度l,1,，玻璃管浸在冰水内时空气柱的长度l,2,，,冰水的温度：273K,(02s),(04s)一根长为约30cm、管内载面积为S=5.0106m2的玻璃管下端有一个球形小容器，管内有一段长约1cm的水银柱.现在需要用比较准确的方法测定球形小容器的容积V.可用的器材有：刻度尺（量程500mm）、温度计（测量范围0100）、玻璃容器（高约30cm，直径约10cm）、足够多的沸水和冷水.,（1）简要写出实验步骤及需要测量的物理量；,（2）说明如何根据所测得的物理量得出实验结果.,（1）将水银柱以下的玻璃浸没在水中，改变水温，用温度计测得若干组（或两组）不同,水温（即气体温度）T和气柱长度,x,的值,（2）方法一：气体作等压变化,，,作,图,截距的绝对值即为V,方法二：测两组数据,可解得,容积为V=100cm,3,的空心球，带有一根有均匀刻度的均匀长管，管上共有N=101个刻度（长度与球连接处为第一个刻度，向上顺序排列），相邻两刻度间管的容积为0.2cm,3,，管中有水银滴将球内空气与大气隔开，如图所示。当温度t=50C时，水银液滴在刻度N=21的地方。若外界大气压强不变，能否用这个装置测量温度？若能，它的测量范围是多少？（不计管的热膨胀）,例：,一个质量不计的活塞将一定量的气体封闭在直立圆筒形气缸内，活塞上堆放着铁砂，如图所示最初活塞搁置在气缸内壁的固定卡环上，气体柱的高度为H,0,，压强为大气压强P,0,现对气体缓慢加热，当气体温度升高T=60K时，活塞(及铁砂)开始离开卡环而上升继续加热直到气柱高度为H,1,=1.5H,0,此后，在维持温度不变的条件下逐渐取走铁砂，直到铁砂全部取走时，气柱高度变为H,2,=1.8H,0,，求此时气体的温度(不计活塞与气缸之间的摩擦),（540K）,