1、气体的等容变化和等压变化目标导航1、 知道什么是等容变化，什么是等压变化。2、 掌握查理定律，盖吕萨克定律的内容和公式表达。3、 理解p-T图上等容变化的图线及物理意义。4、 理解V-T图上等压变化的图线及物理意义。5、 会用查理定律、盖吕萨克定律解决有关问题。诱思导学 1、概念：（1）等容变化：气体在体积不变的情况下发生的状态变化叫等容变化。 （2）等压变化：气体在压强不变的情况下发生的状态变化叫等压变化。2、查理定律：（1）内容：一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，压强与热力学温度成正比。（2）公式：=C 或 =点拨： 查理定律是实验定律，由法国科学家查理发现成立条件：气体质量一定，体
2、积不变一定质量的气体在等容变化时，升高（或降低）相同的温度增加（或减小）的压强是相同的，即=解题时，压强的单位要统一C与气体的种类、质量和体积有关3、盖吕萨克定律：（1）内容：一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，体积与热力学温度成正比。（2）公式：=或=C点拨：盖吕萨克定律是通过实验发现的成立条件：气体质量一定，压强不变一定质量的气体在等压变化时，升高（或降低）相同的温度增加（或减小）的体积是相同的C与气体的种类、质量和压强有关4、等容线：（1）等容线：一定质量的气体在等容变化过程中，压强P与热力学温度T成正比关系，在pT直角坐标系中的图象叫等容线（2）一定质量的气体的pT图线其延长线过原
3、点，斜率反映体积的大小点拨：等容线的物理意义： 图象上每一点表示气体一个确定的状态。同一等容线上，各气体的体积相同 不同体积下的等温线，斜率越大，体积越小（见图8.21）5、等压线：（1）定义：一定质量的气体在等压变化过程中，体积V与热力学温度T成正比关系，在VT直角坐标系中的图象叫等压线（2）一定质量的气体的VT图线其延长线过原点点拨：等压线的物理意义： 图象上每一点表示气体一个确定的状态。同一等压线上，各气体的压强相同不同压强下的等压线，斜率越大，压强越小（见图8.22）探究 1、 查理定律的另一种表达式； 设温度为0时，一定质量的气体压强为p0，此时T=273K；当温度为t时，气体压强为
4、p，则有 p0/273=p/（273+t） 即p= p0（1+t/273）同样对盖吕萨克定律：V= V0（1+t/273）典型探究例1一定质量的气体在0时压强为p0，在27时压强为p，则当气体从27升高到28时，增加的压强为A.1/273 p0 B.1/273p C.1/300p0 D.1/300p【解析】本题只要灵活应用查理定律的各种表达式即可求得。 根据p/T=C可得pt=p0（1+t/273），所以p=p0（1+27/273），p=p0(1+28/273),p=pp=1/273 p0 根据p1/T1=p2/T2得p1/（273+27）=p/（273+28）从而p=301/300pp=pp
5、=1/300p故正确答案为A、D例2、如图8.23所示，两端封闭的粗细均匀的、竖直放置的玻璃管内有一长为h的水银柱，将管内气体分为两部分，已知l2=2l1，开始两部分气体温度相同，若使两部分气体同时升高相同的温度，管内水银柱将如何运动？【解析】判断两容器间液柱移动方向常用“假设法” 先假设水银柱不移动，即假设两端空气柱体积不变，用查理定律分别对上、下两部分气体列式，求得两气柱升高温度前后压强的增量p1和p2.若p1=p2，则水银柱不移动；若p1p2，则水银住上移由p1=p1，p2=p2，以及p1p2可得p1p2，所以水银柱上移。例3.容积为2L的烧瓶，在压强为1.0105Pa时，用塞子塞住，此
6、时温度为27，当把它加热到127时，塞子被打开了，稍过一会儿，重新把盖子塞好，停止加热并使它逐渐降温到27，求：（1） 塞子打开前的最大压强（2） 27时剩余空气的压强【解析】塞子打开前，瓶内气体的状态变化为等容变化。塞子打开后，瓶内有部分气体会逸出，此后应选择瓶中剩余气体为研究对象，再利用查理定律求解。（1）塞子打开前：选瓶中气体为研究对象， 初态：p1=1.0105Pa，T1=273+27=300K 末态：p2=？，T2=273+127=400K 由查理定律可得：p2=T2/T1 p1=400/300 1.0105 Pa1.33105Pa（3） 塞子塞紧后，选瓶中剩余气体为研究对象。初态：
7、p1=1.0105Pa，T1=400K末态：p2=？ T2=300K由查理定律可得：p2=T2/T1p1=300/400 1.01050.75105Pa例4. 一定质量的理想气体的Pt图象，如图8.24所示，在状态A到状态B的过程中，体积：A.一定不变 B.一定减小 C.一定增加 D.不能判定怎样变化【解析】正确答案是D。很多同学错选C。原因是他们“死记”等容线通过原点，因此连接OA、OB得两条等容线，斜率大而V小，故VA8.15106Pa 所以已漏气。2、 解析：选管内气体为研究对象，L为油柱离管口的距离， 初状态：V1=360+2=362cm3 T1=298K 末状态：V2=360+L0.
8、2 T2=？ 由盖吕萨克定律，V1/T1=V2/T2 T2= V2 T1/V1=298（360+L0.2）/36 T=T2-T1=2980.2（L-10）/362=2980.2L/362 T与L成正比，刻度均匀。 当L=0时 T=298360/362=296.4K 当L=20时 T=298364/362=299.6K测量范围为；23.426.63、解析：（1）AB过程中为等压变化，压强不变：0.4/TA=0.6/300 TA=200K=-730C （2）BC过程中为等容变化，pB/TB=pC/TC ， pC=2105Pa 图略 。多维链接1、解释下列现象：（1）、炎热的夏天，打了气的自行车胎，
9、在日光爆晒下，有时会胀破。解释这个现象。 解析：自行车胎在炎热的夏天被日光爆晒，车胎里气体的温度上升，车胎里的气在打足了之后已不能再大。由查理定律，气体压强与热力学温度成正比，气体的压强将增大。当压强达到车胎能承受的最大压强时，温度再高车胎就会胀破。（2）、乒乓球挤瘪后，放在热水里泡一会，有时会重新鼓起来。解释这个现象。解析：挤瘪的乒乓球放在热水里泡时，乒乓球内空气温度升高，在一极短的时间内可认为体积不变，由查理定律，球内空气的压强增大，当球内压强达到一定值时，乒乓球就会鼓起一点，温度再高，会再鼓起一点，一会乒乓球就会重新鼓起来。2、判断两容器间液柱移动方向的问题。问题 如图8.212所示，两
10、端封闭，粗细均匀的玻璃管竖直放置，管内的空气被一段水银柱隔成两部分，A部分长度为L1，B部分长度为L2，它们温度相等，并且处于平衡状态。现将两部分空气的温度都升高200C，忽略水银柱和管的热膨胀，则水银柱向哪一个方向移动？A、向上移动B、向下移动C、不移动D、条件不足，移动方向不能判断解析：（1）假设法：解决这类问题的一般思路是先假定水银柱不动，看条件变化后（如温度升高后）水银柱两边的压力哪个变的较大，于是液柱就向压力较小的方向移动，以求得新的平衡。由于管的内径均匀，只需看条件变化后液柱两边的压强哪个变的较大，液柱就向压强小的方向移动。先假定水银柱暂时不动，A，B两部分空气都做等容变化，由查理
11、定律，有pA/TA=pA/TA，pB/TB=pB/TB，得pA=TA pA/ TA，pB=TBpB/ TB，依题意得，TA=TB，TA=TB=200C。但pBpA,即温度升高后，B部分气体增加的压强较A大，故水银柱向上移动，选A项正确。（2）极限法：由于上部气体压强pA较小，设想pA=0，即上部几乎是真空，于是立即得到T增大时，水银柱上移。3、一个瓶子里装有某种气体，瓶上一个小孔跟外面的大气相通，瓶中原来气体的温度为150C，如果把它加热到2070C，瓶中气体的质量是原来质量的几分之几？解析：选原瓶中气体为研究对象，T1=288K V1=VT2=480K V2=？由盖吕萨克定律，V1/T1=V2/T2 得V2=480V/288在2070C时，气体各部分密度一样，处于同一状态，其密度为，m*/m=V/V2=60%关键搞清瓶中气体末状态下与总体积的多少。4、课本做一做：此装置还可演示压强不变时热胀冷缩的实验。方法是用双手握住烧瓶，瓶内气体膨胀，油柱右移；用冷湿毛巾包住烧瓶，瓶内气体收缩，油柱左移，为增加可见度，油柱应带颜色。
