1、第八章气体目标定位 1.掌握查理定律和盖吕萨克定律的内容、表达式及适用条件.2.会用气体变化规律解决实际问题.3.理解pT图象与VT图象的物理意义.学案2 气体的等容变化和等压变化知识探究 自我检测 一、气体的等容变化 打足气的自行车在烈日下曝晒，常常会爆胎，原因是什么？答案 车胎在烈日下曝晒，胎内的气体温度升高，气体的压强增大，把车胎胀破.问题设计 知识探究 1.等容变化：一定质量的某种气体，在不变时，压强随温度的变化叫做等容变化.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p与热力学温度T成(填“正比”或“反比”).(2)表达式：p或p1T1.(3)适用条件：气体的
2、和不变.体积 正比 要点提炼 CTp2T2质量体积4.从上图可以看出：pT图象(或pt图象)为一次函数图象，由此我们可以得出一个重要推论：一定质量的气体，从初状态(p、T)开始发生等容变化，其压强的变化量p与热力学温度的变化量T之间的关系为：.3.等容线：pT图象和pt图象分别如图1甲、乙所示.pTpT 图1 延伸思考 图1中斜率的不同能够说明什么问题？答案 斜率与体积成反比，斜率越大，体积越小.二、气体的等压变化 1.等压变化：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.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，其体积V与热力学温度T成.正比 问
3、题设计(2)表达式：V或V1T1.(3)适用条件：气体的和不变.3.等压线：VT图象和Vt图象分别如图2甲、乙所示.CT图2 V2T2质量压强4.从上图可以看出：VT图象(或Vt图象)为一次函数图象，由此我们可以得出一个重要推论：一定质量的气体从初状态(V、T)开始发生等压变化，其体积的变化量V与热力学温度的变化量T之间的关系为.VTVT 图2中斜率的不同能够说明什么问题？答案 斜率与压强成反比，斜率越大，压强越小.延伸思考 典例精析一、查理定律的应用例1 气体温度计结构如图3所示.玻璃测温泡A内充有气体，通过细玻璃管B和水银压强计相连.开始时A处于冰水混合物中，左管C中水银面在O点处，右管D
4、中水银面高出O点h114 cm，后将A放入待测恒温槽中，上下移动D，使C中水银面仍在O点处，测得D中水银面高出O点h244 cm.求恒温槽的温度(已知外界大气压为1个标准大气压，1个标准大气压相当于76 cmHg).图3 解析 设恒温槽的温度为T2，由题意知T1273 K A内气体发生等容变化，根据查理定律得 p1T1p2T2 p1p0ph1 p2p0ph2 联立式，代入数据得 T2364 K(或91).答案 364 K(或91)二、盖吕萨克定律的应用例2 如图4所示，一端开口的钢制圆筒，在开口端上面放一活塞.活塞与筒壁间的摩擦及活塞的重力不计，现将其开口端向下，竖直缓慢地放入7 的水中，在筒
5、底与水面相平时，恰好静止在水中，这时筒内气柱长为14 cm，当水温升高到27 时，钢筒露出水面的高度为多少？(筒的厚度不计)图4 解析 设筒底露出水面的高度为h.当t17 时，H114 cm气柱，当t227 时，H2(14h)cm，由等压变化规律H1ST1 H2ST2，得 1428014h300，解得h1cm，也就是钢筒露出水面的高度为1 cm.答案 1 cm三、pT图象与VT图象的应用 例3 图5甲是一定质量的气体由状态A经过状态B变为状态C的VT图象，已知气体在状态A时的压强是1.5105 Pa.图5(1)根据图象提供的信息，计算图中TA的值.答案 200 K 解析 根据盖吕萨克定律可得V
6、ATAVBTB所以 TAVAVBTB0.40.6300 K200 K.(2)请在图乙坐标系中，作出由状态A经过状态B变为状态C的pT图象，并在图线相应位置上标出字母A、B、C，如果需要计算才能确定有关坐标值，请写出计算过程.解析 根据查理定律得pBTBpCTC则可画出由状态ABC的pT图象如图所示.pCTCTBpB400300pB43pB431.5105 Pa2.0105 Pa针对训练 一定质量的气体的状态经历了如图6所示的ab、bc、cd、da四个过程，其中bc的延长线通过原点，cd垂直于ab且与水平轴平行，da与bc平行，则气体体积在()图6 A.ab过程中不断增加 B.bc过程中保持不变
7、 C.cd过程中不断增加 D.da过程中保持不变 解析 首先，因为bc的延长线通过原点，所以bc是等容线，即气体体积在bc过程中保持不变，B正确；ab是等温线，压强减小则体积增大，A正确；cd是等压线，温度降低则体积减小，C错误；如图所示，连接aO交cd于e，则ae是等容线，即VaVe，因为VdVe，所以VdVa，所以da过程中气体体积不是保持不变，D错误.答案 AB自我检测 1.(查理定律的应用)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.101B.373273 C.11D.383
8、283 1 2 3 4解析 由查理定律得ppTT，一定质量的气体在体积不变的条件下pTC，温度由0 升高到10 和由100 升高到110，T10 K相同，故所增加的压强p1p2，C项正确.答案 C1 2 3 42.(pT图象的考查)如图7所示，是一定质量的气体的三种变化过程，下列四种解释中，说法正确的是()1 2 3 4图7 A.ad过程气体体积增加 B.bd过程气体体积不变 C.cd过程气体体积增加 D.ad过程气体体积减小 解析 在pT图象中等容线是延长线过原点的直线，且体积越大，直线的斜率越小.因此，a状态对应的体积最小，c状态对应的体积最大，b、d状态对应的体积相等，故A、B正确.答案
9、 AB 1 2 3 43.(盖吕萨克定律的应用)如图8所示，气缸中封闭着温度为100的空气，一重物用轻质绳索经光滑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10 cm.如果缸内空气温度变为0，重物将上升多少厘米？(绳索足够长，结果保留三位有效数字)1 2 3 4图8 解析 这是一个等压变化过程，设活塞的横截面积为S.初状态：T1(273 100)K373 K，V110S 末状态：T2273 K，V2LS 1 2 3 4由盖吕萨克定律V1T1V2T2得LST2T1V1，L27337310 cm7.32 cm重物上升高度为10 cm7.32 cm2.68 cm 答案 2.68 cm1 2 3 44.(VT图象的考查)一定质量的理想气体，状态变化如图9所示，其中AB段与t轴平行，已知在状态A时气体的体积为10 L，那么变到状态B时气体的体积为_L，从状态B到状态C，气体做_变化.图9 20 等容 课堂要点小结
