8.2气体的等容变化和等压变化课件

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,*,第二节 气体的 等容变化和等压变化,第八章 气体,可否认为气体的压强随温度的升高而升高,随温度的降低而降低,?,气体的等容变化,1,气体的等容变化：一定质量的某种气体，在,体积不变,时，,压强随温度的变化,叫做等容变化。,思考：,为什么半杯热水凉下来后难以打开？,实验目的：,研究一定质量的气体在,体积保持不变,的情况下，它的压强怎样随温度的变化而变化。,实验仪器：,烧瓶（带软木塞），玻璃管，橡皮连接管，水银压强计，温度计，盛水容器，冰，冷水，（几种不同温度的）热水。,实验方法：,调节水银压强计的可动管,A,，使,B,管水银面始终保持在同一水平面上。改变气体温度，得到多次压强值。,实验步骤一：,一只烧瓶上连一根玻璃管，用橡皮管把它跟一个水银压强计连在一起，从而在烧瓶内封住一定质量的空气。,上下移动压强计，使得其中的两段水银柱的高度在同一水平面上。标记下管水银柱的高度。,将烧瓶放入纯净冰水混合物中，观察压强计水银柱的高度变化情况。,瓶中气温降低,(,温度为,T,1,），,B,柱上升，,A,柱下降。瓶中气体体积减小。,A,管下降，,使管中水银柱高度与开始时相同,保证气体体积不变,.,记录下水银柱的高度差,h,1,，以得出内外气体压强之差。,实验步骤二：,将烧瓶放入某一温度的热水中（水温可由温度计测出,T,2,），观察压强计中水银柱的高度变化情况。,气体温度上升，柱上升，柱下降，瓶内气体体积增大。,上提管，仍然使管水银柱的高度与开始时相同,，保证气体体积不变。再记录下管水银柱高度之差,H,2,，以得出内外气体压强之差。,实验步骤三：,1,由水银压强计分别读出多次的压强,0,1,，,，,。,2,由温度计所测出相应的摄氏温度,0,t,，,t,，,t,。,3,由以上数据得出气体压强和温度之间的定性关系,压强随着温度的升高而增大，随着温度的降低而减小，但压强和温度不是正比关系,。,实验处理：,1,、,一定质量的气体，在体积不变的情况下，温度每升高,(,降低,),，气体的压强增大,(,减小,),时压强的,1/273,。,数学表达式为,:,P,t,=P,0,+,（,P,0,/273,）,t,2,、将上式变形得：,t,（,273,t,）,0,273,得公式：,（,气体压强与,热力学温度,成正比,。）,一、查理定律,3查理定律：一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，压强,P,与热力学温度,T,成正比（,P,T,）,（1）查理定律是实验定律，由法国科学家查理通过实验发现的,（2）,适用条件：,气体质量一定，体积不变,一、查理定律,表达式：,或,P/T=C,（3）在,P/T=C,中的,C,与气体的种类、质量、体积有关,注意：,P,与热力学温度,T,成正比，不与摄氏温度成正比，但压强的变化,P,与摄氏温度的变化,t,成正比,（4）一定质量的气体在等容时，升高（或降低）相同的温度，所增加（或减小）的压强是相同的,（5）解题时前后两状态压强的单位要统一,一、查理定律,二、实验图象：,实验图象可分为,Pt,图象和,PT,图象。但可用下图一同表现出来。,想一想：为什么点附近用虚线？,图中以为原点的是图象，以,为原点的是图象。,三、微观解释,:,一定质量的气体，在体积不变时，它的单位体积内的分子数不变，当,温度升高时，气体分子的平均动能增大，平均速率增大，压强增大,，反之，压强减小。,四、例题精选：,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,27,时，其压强为,4 10,4,Pa,，那么，当它的温度升高到,37,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。,变形可得：,（,）,4 10,4,310/300,4.1310,4,(Pa),答：它的压强为,4.13 10,4,Pa.,由查理定律可知：,初态：,1,410,4,Pa,，,1,t,1,+273=27+273=300K,末态：,2,未知，,2,t,2,+273=37+273=310K,封闭在容器中的气体，当温度升高时，下面的哪个说法是正确的（）（不计容器的膨胀）,密度和压强均增大；,密度增大，压强减小；,密度不变，压强增大；,密度增大，压强不变。,C,2,一个密闭容器里的气体，在时压强,810,4,Pa,给容器加热,气体的压强为,1.010,5,Pa,时温度升高到多少摄氏度？,68.25,练一练,（,1）,等容线：一定质量的某种气体在等容变化过程中，压强,P,跟热力学温度,T,的正比关系,P,T,在直角坐标系中的图象叫做等容线,（2）一定质量气体的等容线,PT,图象，其延长线经过坐标原点，斜率反映体积大小，如图所示,五、等容线,（3）一定质量气体的等容线的物理意义,图线上每一个点表示气体一个确定的状态，同一根等容线上各状态的体积相同,不同体积下的等容线，,斜率越大，体积越小,（同一温度下，压强大的体积小）如图所示，,V,2,V,1,五、等容线,应用,汽车、拖拉机里的内燃机，就是利用气体温度急剧升高后压强增大的原理，推动气缸内的活塞做功,打足了气的车胎在阳光下曝晒会胀破,水瓶塞子会迸出来,气体的等压变化,1等压过程：一定质量的某种气体，在,压强不变时，体积随温度的变化,叫做等压变化。,2一定质量气体的等压变化：,3盖吕萨克定律：,一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，体积,V,与热力学温度成正比（,V,T,）.,（1）盖吕萨克定律是实验定律，由法国科学家盖吕萨克通过实验发现的,（2）适用条件：,气体质量一定，压强不变,V,1,T,1,V,2,T,2,=,V,T,=,C,表达式：,或：,（3）在,V/,=C,中的,C,与气体的种类、质量、压强有关,注意：,V,正比于,T,而不正比于,t,，,但,V,t,（4）一定质量的气体发生等压变化时，升高（或降低）相同的温度，增加（或减小）的体积是相同的,（5）解题时前后两状态的体积单位要统一,（1）等压线：一定质量的某种气体在等压变化过程中，体积,V,与热力学温度,T,的正比关系在,VT,直角坐标系中的图象叫做等压线,（2）一定质量气体的等压线的,VT,图象，其延长线经过坐标原点，斜率反映压强大小，如图所示：,4等压线,（3）一定质量气体的等压线的物理意义,图线上每一个点表示气体一个确定的状态，同一根等压线上各状态的压强相同,不同压强下的等压线，,斜率越大，压强越小,（同一温度下，体积大的压强小）如图所示,P,2,P,1,小结：,表达式：,或,P/T=C,一定质量的气体在等容变化时，遵守查理定律,一定质量的气体在等压变化时，遵守盖吕萨克定律,V,1,T,1,V,2,T,2,=,V,T,=,C,表达式：,或：,例题,1:,某种气体在状态时压强,210,5,Pa,体积为,1m,3,温度为,200K,(1),它在等温过程中由状态,A,变为状态,B,状态,B,的体积为,2m,3,求状态,B,的压强,.(2),随后,又由状态,B,在等容过程中变为状态,C,状态,C,的温度为,300K,求状态,C,的压强,.,A B C,解,(1),气体由状态,A,变为状态,B,的过程遵从玻意耳定律,.,由,P,A,V,A,=P,B,V,B,P,B,=10,5,Pa,(2),气体由状态,B,变为状态,C,的过程遵从查理定律,.,由,P,c,=1.510,5,Pa,P,B,T,B,P,C,T,C,=,1.,对于一定质量的理想气体，可能发生的过程是,(),A,压强和温度不变，体积变大,B,温度不变，压强减少，体积减少,C,体积不变，温度升高，压强增大,D,压强不变，体积增大，温度降低,C,练习题,说,2.,将质量相同的同种气体,A,、,B,分别密封在体积不同的两容器中，保持两部分气体体积不变，,A,、,B,两部分气体压强温度的变化曲线如图,8.26,所示，下列,法正确的是（）,A.A,部分气体的体积比,B,部分小,B.A,、,B,直线延长线将相交于,t,轴上的同一点,C.A,、,B,气体温度改变量相同时，压强改变量也相同,D.A,、,B,气体温度改变量相同时，,A,部分气体压强改变量较大,练习题,ABD,3.,查理定律的正确说法是一定质量的气体，在体积保持不变的情况下,(),A.,气体的压强跟摄氏温度成正比,B.,气体温度每升高,1,，增加的压强等于它原来压强的,1/273,C.,气体温度每降低,1.,减小的压强等于它原来压强的,1/273,D.,以上说法都不正确,练习题,D,4.,如图,8.211,所示，汽缸中封闭着温度为,100,的空气，一重物用绳索经滑轮跟缸中活塞相连接，重物和活塞都处于平衡状态，这时活塞离气缸底的高度为,10cm,，如果缸内空气变为,0,，重物将上升,cm,。,练习题,2.68,练习题,5.,一定质量的气体当体积不变而温度由,100,上升到,200,时，其压强,(),A.,增大到原来的两倍,B.,比原来增加,100/273,倍,C.,比原来增加,100/373,倍,D.,比原来增加,1/2,倍,C,