物理3-3人教版8.1《气体的等温变化》课件5

欢迎进入物理课堂 第八章 气体 1 气体的等温变化 气体的等温变化 1 气体的三大状态参量 2 气体的等温变化 一定质量的气体 在 保持不 变情况下发生的状态变化 3 玻意耳定律 1 内容 一定质量的某种气体 在温度不变的情况下 压 强p与体积V成 比 2 表达式 pV C C是常量 或者 压强 p 体积 V 温度 T 温度 反 p1V1 p2V2 4 p V图象 一定质量的气体发生等温变化时的p V图象如图8 1 1所示 图线的形状为 由于它描述的是温度不变时的p V关系 因此称它为 线 一定质量的气体 不同温度下的等温线是不同的 图中t1 t2 图8 1 1 双曲线 等温 1 一定质量的气体 压强为3atm 保持温度不变 当压 强减小2atm时 体积变化4L 则该气体原来的体积为 B A 4 3LC 8 3L B 2LD 8L 2 一定质量的气体发生等温变化时 若体积增大为原来的 n倍 则压强变为原来的多少倍 C A 2n B n C 1 n D 2 n 解析 一定质量的气体发生等温变化时 压强与体积成反比关系 故若体积增大为原来的n倍时 压强变为原来的1 n 3 在下列图中 p表示压强 V表示体积 T表示热力学温度 t为摄氏温度 各图中不能正确描述一定质量的气体发生 等温变化的是 D 解析 A图中图线平行于纵轴 显然t不变 是等温变化 B图中可看出pV 恒量 是等温变化 C图中也可看出来pV 恒量 只有选项D图中不满足pV 恒量 要点1 玻意耳定律 1 气体的状态变化气体的状态由状态参量决定 对于一定质量的气体 当压强p 体积V 温度T一定时 气体便为一个稳定的状态 否则气体的状态就发生了变化 对于一定质量的气体来说 压强p 体积V 温度T三个状态参量中只有一个量变而其他量不变是不可能的 至少有两个量变或三个量都发生变化 2 玻意耳定律 1 内容 一定质量的某种气体 在温度不变的情况下 压 强p与体积V成反比 2 表达式 pV C C是常量 或者p1V1 p2V2 其中p1 V1和p2 V2分别表示气体在1 2两个不同状态下的压强和体积 在温度不变时 一定质量的气体 体积减少时 压强增大 体积增大时 压强减小 3 适用条件 压强不太大 相对大气压 温度不太低 相对室温 被研究的气体质量一定 温度不变 例1 如图8 1 2 一根一端封闭的粗细均匀的细玻璃管 用一段h 19 0厘米的水银柱将一部分空气封闭在细玻璃管里 当玻璃管开口向上竖直放置时 见图甲 管内空气柱长L1 15 0厘米 当时的大气压强p0 1 013 105帕 那么 当玻璃管开口向下竖直放置时 见图乙 管内空气柱的长度该是多少 图8 1 2 思路点拨 1 明确研究对象为一定质量的气体 2 分析过程是否等温 3 写出变化前后的p和V的值或表达式 4 确定变化前后p和V分别用同一单位 5 根据p1V1 p2V2解题 答题规范 设细玻璃管横截面积为S 设变化后空气柱的长 度为L2 变化前空气的体积V1 L1S 压强 p1 p0 h 76 19 cmHg 95cmHg变化后空气的体积V2 L2S 压强 p2 p0 h 76 19 cmHg 57cmHg 根据玻意耳定律p1V1 p2V2 代入数值可得L2 25cm 1 如图8 1 3所示 粗细均匀的U形玻璃管 右端开口 左端封闭 管内用水银将一部分空气封闭在管中 开口朝上竖直放置时 被封闭的空气柱长24cm 两边水银高度差为15cm 若大气压强为75cmHg 问再向开口端倒入长为46cm的水银柱时 封闭端空气柱长度将是多少 图8 1 3 解 倒入水银前对封闭端的气体有 V1 SL1 24S p1 75 15 cmHg 60cmHg 倒入水银后 左端水银面将上升 右端水银面将下降 设左端水银面上升x 则此时封闭端气柱长L2 L1 x 24 x此时两边水银面的高度差 h2 46 15 2x 2L2 17此时封闭端气体的压强p2 75 h2 58 2L2根据玻意耳定律p1V1 p2V2得24 60 L2 58 2L2 即L22 29L2 720 0 解得 L2 45cm 舍去 L2 16cm 要点2 气体的等温变化图象 1 p V图象 1 一定质量的气体 在温度不变的情况下 压强p与体积V成反比 故等温变化的p V图象是双曲线的一支 2 一定质量的气体 不同温度下的等温线是不同的 温度越高 其等温线离原点越远 如图8 1 4所示 t1 t2 图8 1 4 直线 其斜率越大 温度越高 如图8 1 5所示 t2 t1 3 等温线的物理意义 1 图线上的每一点表示气体的一个确定的状态 2 同一等温线上气体各状态的温度相同 图8 1 5 例2 一定质量的气体由状态A变到状态B的过程如图8 1 6所示 A B位于同一双曲线上 则此变化过程中 温度 A 一直下降B 先上升后下降C 先下降后上升 D 一直上升 图8 1 6 思路点拨 气体等温变化的p V图是一条双曲线 称为等温线 在同一条等温线上的气体各状态的温度都相同 可见AB两个状态温度一定相等 故排除A和D项 又由于在此等温线上部的等温线温度高 则气体温度先增加 后减小到原温度 选择B项 答案 B 2 如图8 1 7所示 为一定质量的气体在不同温度下的 两条等温线 则下列说法不正确的是 A 从等温线可以看出 一定质量的气体在发生等温变化时 其压强与体积成反比B 一定质量的气体 在不同温度下的等温线是不同的 图8 1 7 C 由图可知t1 t2D 由图可知t1 t2 解析 在p V图象中 等温线是双曲线的一支 说明压强与体积成反比 一定质量的气体 体积一定时 温度越高 压强越大 故不同温度下的等温线是不同的 不同温度下的等温线 离原点越远 温度越高 故t1 t2 故选C C 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全