1、 8.2气体的等容变化和等压变化课前预习学案一、预习目标预习本节内容,初步掌握查理定律和盖吕萨克定律的内容、数学表达式;理解p-t图象的物理意义;。二、预习内容(一)、气体的等容变化1、在国际单位制中,用热力学温标表示的温度,叫做 温度。用符号 表示,它的单位是 ,简称 ,符号是 。 热力学温度与摄氏温度的数量关系是:T= t+ 。2、查理定律的内容: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 比。OPTV1V2V3图8123、气体在体积不变的情况下,发生的状态变化过程叫做 过程。表示该过程的PT图象称为 。一定质量的气体的等容线是 线。一定质量的某种气体在不同体积下的几条
2、等容线如图812所示,其体积的大小关系是 。(二)、气体的等压变化OVTP1P2P3图813 1、盖吕萨克定律内容: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T成 比。2、公式: 、 、 。3、气体在压强不变的情况下发生的状态变化的过程, 叫做 过程,表示变化过程的VT图象称为 。一定质量的某种气体的等压线是 线。图813中是一定质量的某种气体在不同压强下的几条等压线,其压强的大小关系是 。三、提出疑惑同学们,通过你的自主学习,你还有哪些疑惑,请把它填在下面的表格中疑惑点疑惑内容课内探究学案一、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
3、,理解VT图象的意义学习重难点:1查理定律和盖吕萨克定律的内容、数学表达式、图象及适用条件是重点。2气体压强和摄氏温度不成正比,压强增量和摄氏温度成正比;气体原来的压强、气体在零摄氏度的压强,这些内容易混淆。二、学习过程1、法国科学家查理在分析了实验事实后发现,一定质量的气体在体积不变时,各种气体的压强与温度之间都有线性关系, 从图811甲可以看出,在等容过程中,压强P与摄氏温度t是一次函数关系,不是简单的 关系。但是,如果把图811甲直线AB延长至与横轴相交,把交点当做坐标原点。建立新的坐标系(如图811乙所示),那么这时的压强与温度的关系就是正比例关系了。图乙坐标原点的意义为 。可以证明,
4、当气体的压强不太大,温度不太低时,坐标原点代表的温度就是 。POPT/KOAABBt/0c273.15图811甲乙 2一定质量的气体在等容变化过程中,压强随温度变化的实验研究(1)实验装置查理定律演示器请学生观察实物。请学生结合实物演示,弄明白如下问题:研究对象在哪儿? 当A管向上运动时,B管中的水银面怎样变化? 当A管向下运动时,B管中的水银面怎样变化?怎样保证瓶中气体的体积不变?瓶中气体的压强怎样表示?(当B管中水银面比A管中水银面低时;当B管中水银面比A管中水银面高时)(2)用气压计测量大气压强p0= mmHg(注意水银气压计的读数方法。)请两位学生读出当时的大气压强值。(3)实验条件:
5、一定质量的气体、一定的气体体积请学生讨论:怎样保证实验条件?(4)实验过程 将烧瓶置于食盐加碎冰溶化的混合物中,烧瓶要完全没入。(请学生估测发生的现象)现象:烧瓶中气体体积减小,B管中水银面上升,A管中水银面下降。气体压强减小。措施:请学生讨论此时怎样移动A管才能使B管中水银面恢复到初始的标记位置。记下此时A、B管中水银面的高度差。 将烧瓶完全置于冰水混合物中。(请学生估测发生的现象)现象:烧瓶中气体体积仍小于室温时的标记体积,B管中水银面仍高于A管中水银面,但A、B两管中水银面高度差减少。措施:仍请学生回答此时怎样移动A管才能使B管中水银面恢复到初始的标记位置。记下此时A、B管中水银面的高度
6、差。 将烧瓶完全置于30 的温水中。(请学生估测发生的现象)现象:B管中水银面低于标记位置,A管中水银面高于标记位置。措施:请学生讨论应怎样移动A管,才能使B管中的水银面恢复到初始标记位置。记下此时A、B管中水银面的高度差。 将烧瓶再分别完全置于45的温水中,60、75的热水中,重复上述过程。(5)实验数据表格实验次数123456气体温度()20030456075气体压强mmHgp0= mmHg 室温 请学生计算:(1)以0气体压强为参照,气体温度每升高1,增加的压强值是0时气体压强值的多少分之一。(2)以0气体压强为参照,气体温度每降低1,减少的压强值是0时气体压强值的多少分之一。(6)图象
7、(以实际实验数据为准,此处仅为示意图)由此图象,可写出如下方程:p=p0+kt其中k为斜率精确的实验指出t外推=-2733实验结论查理定律:4.讨论预习学案中的内容。5.完成课本思考与讨论典型例题1、 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?ACB图8152、 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.() 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
8、度值。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。三、课堂小结整理总结:四、当堂检测1、 如图817所示,竖直放置,粗细均匀,两端封闭的玻璃管中有一段水银,将空气隔成A、B两部分,若使管内两部分气体的温度同时升高相同的温度,则管内的水银柱将向哪个方向移动?ABh图8172、 一定质量的气体,在体积不变的情况下,温度由00C升高到100C时,其压强的增量为P1,当它由1000
9、C升高到1100C时,其压强的增量为P2,则P1与P2之比是 。3、设大气压强保持不变,当室温由60C升高到270C时,室内的空气将减少 %。4、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?(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?20P/atmV/L244010300ABCD1040V/LT/K3006000203050甲乙图818课后练习与提高1、 下面图中描述一定质量的气体做等
10、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1/2,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
11、 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图8217、在密闭容器中,当气体的温度升高1K时,气体的压强比原来增加了0.4%,则容器中气体原来的温度为 8、体积V=100cm3的空球带有一根有刻度的均匀长管,管上共有N=101个刻度(长管与球连接处为第一个刻度,向上顺序排列)相邻两刻度间管的容积为0.2cm3,管中有水银滴将球内空气与大气隔开,如图821所示。当温度t=50C时,水银液滴在刻度N=21的地方,若外界大气压不变,用这个装置测量温度的范围是 。参考答案 典型例题1、1.3h1 2、(1)200K (2)略当堂达标1、由A向B 2、11 3、7 4、(1)TB=TC=600K TD=300K (2)图略 AB等压膨胀 BC等温膨胀 CD等压压缩课后练习1、C、D 2、C 3、B 4、D 5、B 6、B、C 7、250K 8、6.3到47.8