高中物理_第八章氣體第二節(jié)氣體等容變化和等壓變化學(xué)案課件_新人教版選修3-3

1、了解氣體的等容變化、查理定律了解氣體的等壓變化、蓋呂薩克定律v炎熱的夏天，給汽車輪胎充氣時(shí)，一般都不充得太足(如圖所示)；給自行車輪胎打氣時(shí)，也不能打得太足這是什么原因呢？v1氣體在體積不變的情況下發(fā)生的狀態(tài)變化過(guò)程，叫做過(guò)程表示該過(guò)程的pT圖象稱為一定質(zhì)量的氣體的等容線是一定質(zhì)量的某種氣體在不同體積下的幾條等容線如圖所示，其體積的大小關(guān)系是.等容等容等容線等容線過(guò)原點(diǎn)的直線過(guò)原點(diǎn)的直線V3V2V1v2氣體在壓強(qiáng)不變的情況下發(fā)生的狀態(tài)變化過(guò)程，叫做過(guò)程，表示該變化 過(guò) 程 的 V T 圖 象 稱 為一定質(zhì)量的某種氣體的等壓線是線如圖所示是一定量的某種氣體在不同壓強(qiáng)下的幾條等壓線，其壓強(qiáng)的大小關(guān)

2、系是 等壓等壓等壓線等壓線過(guò)原點(diǎn)的直過(guò)原點(diǎn)的直p3p2p1.v(3)等容過(guò)程的pT和pt圖象如圖所示v圖象說(shuō)明：v等容變化的pT圖象是延長(zhǎng)線過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線，如圖甲所示，且V1V2，即體積越大，斜率越小v等容變化的pt圖象是延長(zhǎng)線過(guò)橫軸273.15的傾斜直線，如圖乙所示，且斜率越大，體積越小，圖象縱軸的截距p0為氣體在0時(shí)的壓強(qiáng)v描述一定質(zhì)量的氣體作等容變化的過(guò)程的圖線是下圖中哪些()v答案：CDv(3)等壓過(guò)程的VT和Vt圖象如圖所示v圖象說(shuō)明：v等壓過(guò)程的VT圖象是延長(zhǎng)線過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線，如圖甲所示，且p1p2，即壓強(qiáng)越大，斜率越小v等壓過(guò)程的Vt圖象是一條延長(zhǎng)線過(guò)橫軸273.15的傾斜直

3、線，如圖乙所示，且斜率越大，壓強(qiáng)越小圖象縱軸截距V0是氣體在0時(shí)的體積v如圖，一導(dǎo)熱性良好的氣缸內(nèi)用活塞封住一定量的氣體(不計(jì)活塞與缸壁摩擦)，當(dāng)溫度升高時(shí)，改變的量有v()vA活塞高度hB氣缸體高度HvC氣體壓強(qiáng)p D彈簧長(zhǎng)度Lv答案：Bv 如圖1所示，容器A和B分別盛有氫氣和氧氣，用一段水平細(xì)玻璃管連通，管內(nèi)有一段水銀柱將兩種氣體隔開(kāi)當(dāng)氫氣的溫度為0、氧氣溫度為20時(shí)，水銀柱保持靜止判斷下列情況下，水銀柱將怎樣移動(dòng)？v(1)兩氣體均升高20；v(2)氫氣升高10，氧氣升高20；v(3)若初狀態(tài)如圖2所示且氣體初溫相同，則當(dāng)兩氣體均降低10時(shí)，水銀柱怎樣移動(dòng)？v答案：(1)向B移動(dòng)(2)向A

4、移動(dòng)(3)向A(下)移動(dòng)v 燈泡內(nèi)充有氮?dú)寤旌蠚怏w，如果要使燈泡內(nèi)的混合氣體在500時(shí)的壓強(qiáng)不超過(guò)1atm，在20下充氣，燈泡內(nèi)氣體的壓強(qiáng)至多能充到多少？v答案：0.38atmv解析：以燈泡內(nèi)氣體為研究對(duì)象，溫度升高時(shí)體積不變，初狀態(tài)為20，末狀態(tài)溫度為500，壓強(qiáng)為1atm.應(yīng)用查理定律即可求出初狀態(tài)的壓強(qiáng)v體積為V100cm3的空心球帶有一根有刻度的均勻長(zhǎng)管，管上共有N101個(gè)刻度，設(shè)長(zhǎng)管與球連接處為第一個(gè)刻度，以后順序往上排列，相鄰兩刻度間管的體積為0.2cm3，水銀液滴將球內(nèi)空氣與大氣隔開(kāi)，如圖所示當(dāng)溫度t5時(shí)，水銀液滴在刻度為N21的地方那么在此大氣壓下，能否用它測(cè)量溫度？說(shuō)明理由，

5、若能，求其測(cè)量范圍(不計(jì)熱膨脹)v解析：首先應(yīng)明確氣體做等壓變化，符合蓋呂薩克定律條件，根據(jù)該定律及其推論由體積變化進(jìn)而求溫度的變化v因?yàn)楣芸诤痛髿庀嗤?，所以球?nèi)氣體的體積隨溫度的升高而膨脹，氣體是等壓變化，根據(jù)蓋呂薩克定律：v溫度的增加與體積的增加成正比，所以可以用來(lái)測(cè)量溫度v測(cè)量溫度的范圍應(yīng)該為氣體的體積從V11 0 0 c m3等 壓 變 化 到 V2 1 0 0 c m31000.2cm3120cm3，這個(gè)范圍所對(duì)應(yīng)的氣體溫度T1T2之間，根據(jù)題意當(dāng)T0273K5K278K時(shí)，氣體的體積vV0(100200.2)cm3104cm3.v答案：能；測(cè)量溫度的范圍是5.747.8.v點(diǎn)評(píng)：本

6、題易出錯(cuò)在：錯(cuò)將體積用刻度數(shù)乘以0.2cm3，漏掉了空心球的體積v錯(cuò)把攝氏溫度當(dāng)成熱力學(xué)溫度v計(jì)算時(shí)應(yīng)采用熱力學(xué)溫度v(2010哈爾濱市模擬)如圖所示，A氣缸中用活塞封閉有一定質(zhì)量的理想氣體，溫度為27，活塞與氣缸底部距離為h，活塞截面積為S.氣缸中的活塞通過(guò)滑輪系統(tǒng)掛一重物，質(zhì)量為m.若不計(jì)一切摩擦，當(dāng)氣體的溫度升高10且系統(tǒng)穩(wěn)定后，求重物m下降的高度v圖甲所示是一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)過(guò)狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C的VT圖象已知?dú)怏w在狀態(tài)A時(shí)的壓強(qiáng)是1.5105Pa.v(1)說(shuō)出A到B過(guò)程中壓強(qiáng)變化的情形，并根據(jù)圖象提供的信息，計(jì)算圖中TA的溫度值v(2)請(qǐng)?jiān)趫D乙坐標(biāo)系中，作出由狀態(tài)A經(jīng)過(guò)狀態(tài)B變

7、為狀態(tài)C的pT圖象，并在圖線相應(yīng)位置上標(biāo)出字母A、B、C.如果需要計(jì)算才能確定有關(guān)坐標(biāo)值，請(qǐng)寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程v答案：(1)200K(2)如圖所示v點(diǎn)評(píng)：在不同的圖象中，只能表達(dá)兩個(gè)狀態(tài)參量的關(guān)系，第三個(gè)參量可通過(guò)狀態(tài)方程或氣體實(shí)驗(yàn)定律求得v如圖為0.2mol的某種理想氣體壓強(qiáng)和溫度關(guān)系圖線，p0為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，則在狀態(tài)B時(shí)，氣體體積為多少？v答案：5.6Lv 利用圖“驗(yàn)證玻意耳”的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)驗(yàn)證查理定律v(1)為了完成這個(gè)實(shí)驗(yàn)，除了圖中給出的器材外，還需要?dú)鈮河?jì)、托盤(pán)天平、熱水、涼水和_v(2)必須進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)步驟有：用托盤(pán)天平稱出活塞和框架的質(zhì)量M，用氣壓計(jì)讀出實(shí)驗(yàn)室中的大氣壓強(qiáng)p0.按圖安裝器材，

8、在框架兩側(cè)掛上鉤碼，使注射器的下半部分位于量杯之中往量杯中加入適量的涼水，使注射器內(nèi)的空氣柱位于水面之下過(guò)幾分鐘后，記下鉤碼的質(zhì)量和活塞下表面的位置同時(shí)_v在量杯中加些熱水，過(guò)幾分鐘后在框架兩側(cè)加掛適當(dāng)質(zhì)量的鉤碼，使_，記下鉤碼的質(zhì)量同時(shí)_v把步驟重復(fù)4次v(3)可用作圖法來(lái)驗(yàn)證查理定律是否成立，該圖線的橫坐標(biāo)所代表的物理量及其單位是_，縱坐標(biāo)所代表的物理量及其單位是_v使管中封閉氣體中呈現(xiàn)另一狀態(tài)，但要保證體積不變，即保持活塞下表面恢復(fù)到步驟1的位置，同時(shí)再測(cè)出水溫v(3)查理定律是等容變化，研究壓強(qiáng)和溫度的關(guān)系，使兩坐標(biāo)軸作為這兩個(gè)變量的數(shù)軸即可壓強(qiáng)的單位是帕斯卡，符號(hào)是Pa，溫度的單位是開(kāi)爾文，符號(hào)是K.v答案：(1)溫度計(jì)(2)用溫度計(jì)測(cè)出水溫；氣體體積不變；測(cè)出水溫(3)氣體溫度，開(kāi)爾文；氣體壓強(qiáng)，帕斯卡v 1697年法國(guó)物理學(xué)家帕平發(fā)明了高壓鍋，高壓鍋與普通鋁鍋不同，鍋蓋通過(guò)幾個(gè)牙齒似的鍋齒與鍋體鑲嵌旋緊，加上鍋蓋與鍋體之間有橡皮制的密封圈，所以鍋蓋與鍋體之間不會(huì)漏氣，在鍋蓋中間有一排氣孔，上面再套上類似砝碼的限壓閥，將排氣孔堵住當(dāng)加熱高壓鍋，鍋內(nèi)氣體壓強(qiáng)增加到一定程度時(shí)，氣體就把限壓閥頂起來(lái)，這時(shí)蒸氣就從排氣孔向外排出由于高壓鍋內(nèi)的壓強(qiáng)大，溫度高