1、8.2 气体的等容变化和等压变化学习目标:1、掌握查理定律及其应用,理解PT图象的意义2、掌握盖吕萨克定律及其应用,理解VT图象的意义课前自学导引1、 概念:(1)等容变化: 叫等容变化。(2)等压变化: 叫等压变化。2、查理定律:(1)内容:一定质量的某种气体,在 情况下, 与热力学温度成 比。(2)公式: 或 3、盖吕萨克定律:(1)内容:一定质量的某种气体,在 情况下, 与热力学温度成 比。(2)公式: 或 4、等容线:(1)等容线:一定质量的气体在等容变化过程中, 叫等容线(2)一定质量的气体的pT图线其延长线过原点,斜率反映 5、等压线:(1)定义:一定质量的气体在等压变化过程中,
2、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,斜率反映 课堂合作探究探究一.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 =(3)查理定律定律的另一种表述:一定质量的某种气体,在体积不变的情况下,气体温度每升高(或降低)1,增加(或减少)的压强值是0时气体压强值的 (多少分之一)。 设温度为0时,一定质量的气体压强为p0,当温度为t时,气体压强为p,则有 p= p0(1+t/273)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
3、(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、质量和体积有关例1.灯泡内充有氮氩混合气体,如果要使灯泡内的混合气体在500时的压强不超过1atm,在20下充气,灯泡内气体的压强至多能充到多少? 探究二.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(3)盖吕萨克定律的另一种表述:一定质量的某种气体,在压强不变的情况下,气体温度每升高(或降低)1,增加(或减少)的体积是0时气体体积的 (多少分之一)。 设温度为0时,一定质量的气体体积为V0,当温度为t时,气体体积为V,则有 V= V0(1+t/273)点拨
4、: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ACB图815例2如图815所示,气缸中封闭有一定质量的气体,活塞B与A的接触是光滑的且不漏气,上放一重物,与的总量为,大气压为0。当气缸内气体温度是20时,活塞与气缸底部距离为h1;当气缸内气体温度是100时活塞与气缸底部的距离是多少?变式训练。 设大气压保持不变,当室温由6升高到27时,室内空气将减少%。探究三.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
5、图象叫等容线(2)一定质量的气体的pT图线其延长线过原点,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) 探究四.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)例3如图甲所示,是一定质量的气体由状态经过状态变为状态的图
6、象。已知气体在状态时的压强是1.5105Pa() 说出从到过程中压强变化的情形,并根据图象提供的信息,计算图中的温度值。TABV/m30.40.6O300400T/KAC0.5P/105PaT/K100200300400O1.51.02.0甲乙() 请在图乙坐标系中,作出由状态经过状态变为状态的图象,并在图线相应位置上标出字母、。如果需要计算才能确定有关坐标值,请写出计算过程。当堂检测1. 一定质量的气体在保持密度不变的情况下,把它的温度由原来的27升到127,这时该气体的压强是原来的( ) A. 3倍 B. 4倍 C. 4/3倍 D. 3/4倍2. 一定质量的气体,在体积不变时,温度每升高1
7、,它的压强增加量( ) A. 相同 B. 逐渐增大 C. 逐渐减小 D. 成正比例增大3. 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,下列说法正确的是( ) 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4. 一定质量的气体,在体积不变的条件下,温度由0升高到10时, 其压强的增量为p1,当它由100升高到110时,所增压强为p2,则p1与p2之比是( )A. 10:
8、1 B. 373:273 C.1:1 D. 383:2835. 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倍课后延伸拓展1、 下面图中描述一定质量的气体做等容变化的过程的图线是( )PTOPTOPTOPOt/0C-273A B C D2、 一个密闭的钢管内装有空气,在温度为200C时,压强为1atm,若温度上升到800C,管内空气的压强为( )A、4atm B、1atm/4 C、1.2atm D、5atm/63、一定质量的理想气体在等压变化中体积增大了1/
9、2,若气体原来温度为270C,则温度的变化是( )A、升高450K B、升高了1500C C、升高了40.50C D、升高了4500CPOTAB图820CVOTABC图8194、如图819所示,是一定质量的气体从状态A经B到状态C的VT图象,由图象可知( )A、PAPB B、PCPBC、PAPC D、PCPB5、如图820所示,是一定质量的气体从状态A经B到状态C的PT图象,由图象可知( ) A、VAVB B、VBVC C、VBVC D、VAVC6、一定质量的气体在体积不变时,下列有关气体的状态变化说法正确的是( )A、温度每升高10C,压强的增加是原来压强的1/273B、温度每升高10C,压
10、强的增加是00C时压强的1/273C、气体压强和热力学温度成正比D、气体压强与摄氏温度成正比7. 容积为2L的烧瓶,在压强为1.0105Pa时,用塞子塞住,此时温度为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8. 使一定质量的理想气体按图中箭头所示的顺序变化,图线BC是一段以纵、横轴为渐近线的双曲线。(1)已知气体在状态A的温度TA=300K,求气体在状态B、C、D的温度各是多少?20P/atmV/L244010300ABCD1040V/LT/K3006000203050甲乙图8
11、18(2)将上述状态变化过程在图818乙中画出,图中要标明A、B、C、D四点,并且要画箭头表示变化的方向,说明每段图线各表示什么过程?补充训练1、 水平放置,粗细均匀,两侧都封闭的细长玻璃管中,有一段水银柱将管中气体分为两部分如图814所示,将玻璃管温度均匀升高的过程中,水银柱将( )图814B、 向右移动 B、向左移动 C、 始终不动 D、以上三种情况都有可能如果左边气体温度比右边温度高,在此基础上两边升高相同的温度哪?ACB图8152、 如图815所示,气缸中封闭有一定质量的气体,活塞B与A的接触是光滑的且不漏气,上放一重物,与的总量为,大气压为0。当气缸内气体温度是20时,活塞与气缸底部距离为h1;当气缸内气体温度是100时活塞与气缸底部的距离是多少?3、 如图816甲所示,是一定质量的气体由状态经过状态变为状态的图象。已知气体在状态时的压强是.(1)说出从到过程中压强变化的情形,并根据图象提供的信息,计算图中的温度值。(2)TABV/m30.40.6O300400T/KAC0.5P/105PaT/K100200300400O1.51.02.0甲乙图816请在图乙坐标系中,作出由状态经过状态变为状态的图象,并在图线相应位置上标出字母、。如果需要计算才能确定有关坐标值,请写出计算过程。