等壓和等容變化

1、1.掌握查理定律及其應(yīng)用，理掌握查理定律及其應(yīng)用，理解解PT圖象的意義圖象的意義2.掌握蓋掌握蓋呂薩克定律及其應(yīng)呂薩克定律及其應(yīng)用，理解用，理解VT圖象的意義圖象的意義學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo): (3)等容過程的pT和pt圖象如圖所示氣體的等容變化氣體的等容變化1.1.內(nèi)容：一定質(zhì)量的氣體，在體積不變的情況下，它內(nèi)容：一定質(zhì)量的氣體，在體積不變的情況下，它的壓強的壓強P與與熱力學(xué)溫度熱力學(xué)溫度T成正比。成正比。2.2.公式：公式：P/T=C=P/TP1/T1=P2/T2判斷哪條等容線表示的是體判斷哪條等容線表示的是體積大？積大？V1V2體積越大，斜率越??；體積體積越大，斜率越??；體積越小，斜率越大。越

2、小，斜率越大。一定質(zhì)量的氣體的一定質(zhì)量的氣體的PTPT圖線圖線其延長線過原點其延長線過原點. .查理定律查理定律 圖象說明： 等容變化的pT圖象是延長線過原點的傾斜直線，如圖甲所示，且V1V2，即體積越大，斜率越小 等容變化的pt圖象是延長線過橫軸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時的壓強 描述一定質(zhì)量的氣體作等容變化的過程的圖線是下圖中哪些() 答案：CD例例1 1 一定質(zhì)量的氣體，保持體積不變，溫度從一定質(zhì)量的氣體，保持體積不變，溫度從11升高升高到到55，壓強的增量為，壓強的增量為 2.02.010103 3 Pa Pa，則，則 A A

3、它從它從55升高到升高到1010，壓強增量為，壓強增量為2.02.010103 3PaPaB B它從它從1515升高到升高到2020，壓強增量為，壓強增量為2.02.010103 3PaPaCC它在它在00時，壓強約為時，壓強約為1.41.410105 5PaPaC練習(xí)練習(xí)1 1、密閉在容積不變的容器中的氣體，當(dāng)溫度、密閉在容積不變的容器中的氣體，當(dāng)溫度降低時：降低時：A A、壓強減小，密度減?。?、壓強減小，密度減??； B B、壓強減小，密度增大；、壓強減小，密度增大；CC、壓強不變，密度減??；、壓強不變，密度減??； D D、壓強減小，密度不變、壓強減小，密度不變練習(xí)練習(xí)2 2、下列關(guān)于一定質(zhì)

4、量的氣體的等容變化的說法、下列關(guān)于一定質(zhì)量的氣體的等容變化的說法中正確的是：中正確的是：A A、氣體壓強的改變量與攝氏溫度成正比；、氣體壓強的改變量與攝氏溫度成正比；B B、氣體的壓強與攝氏溫度成正比；、氣體的壓強與攝氏溫度成正比；CC、氣體壓強的改變量與熱力學(xué)溫度成正比；、氣體壓強的改變量與熱力學(xué)溫度成正比；D D、氣體的壓強與熱力學(xué)溫度成正比。、氣體的壓強與熱力學(xué)溫度成正比。DD (3)等壓過程的VT和Vt圖象如圖所示氣體的等壓變化氣體的等壓變化1.1.內(nèi)容內(nèi)容: :一定質(zhì)量的某種氣體一定質(zhì)量的某種氣體, ,在壓強不變的情況下在壓強不變的情況下, ,其其體積體積V V與與熱力學(xué)溫度熱力學(xué)溫

5、度T T成正比成正比. .2.2.公式公式: :V/T=CV1/T1=V2/T23.3.圖象圖象蓋蓋呂薩克定律呂薩克定律一定質(zhì)量的氣體的一定質(zhì)量的氣體的VTVT圖線其延長線過原點圖線其延長線過原點. .不同壓強下的等壓不同壓強下的等壓線線, ,斜率越大斜率越大, ,壓強越壓強越小小. . 圖象說明： 等壓過程的VT圖象是延長線過原點的傾斜直線，如圖甲所示，且p1p2，即壓強越大，斜率越小 等壓過程的Vt圖象是一條延長線過橫軸273.15的傾斜直線，如圖乙所示，且斜率越大，壓強越小圖象縱軸截距V0是氣體在0時的體積 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(不計活塞與缸壁摩擦)，當(dāng)溫度升

6、高時，改變的量有 () A活塞高度hB氣缸體高度H C氣體壓強p D彈簧長度L 答案：B例例2:2:如圖甲所示，是一定質(zhì)量的氣體由狀態(tài)經(jīng)過狀態(tài)如圖甲所示，是一定質(zhì)量的氣體由狀態(tài)經(jīng)過狀態(tài)變?yōu)闋顟B(tài)的變?yōu)闋顟B(tài)的圖象。已知氣體在狀態(tài)時的壓圖象。已知氣體在狀態(tài)時的壓強是強是. .(1)(1)說出從到過程中壓強變化的情形，并根據(jù)圖說出從到過程中壓強變化的情形，并根據(jù)圖象提供的信息，計算象提供的信息，計算的溫度值。的溫度值。(2)(2)請在圖乙坐標(biāo)系中，作出由狀態(tài)經(jīng)過狀態(tài)變請在圖乙坐標(biāo)系中，作出由狀態(tài)經(jīng)過狀態(tài)變?yōu)闋顟B(tài)的為狀態(tài)的圖象，并在圖線相應(yīng)位置上標(biāo)出字圖象，并在圖線相應(yīng)位置上標(biāo)出字母、。如果需要計算才能

7、確定有關(guān)坐標(biāo)值，母、。如果需要計算才能確定有關(guān)坐標(biāo)值，請寫出計算過程。請寫出計算過程。練習(xí)練習(xí):使一定質(zhì)量的理想氣體按圖中箭頭所示的使一定質(zhì)量的理想氣體按圖中箭頭所示的順序變化，圖線順序變化，圖線BC是一段以縱、橫軸為漸近線是一段以縱、橫軸為漸近線的雙曲線。的雙曲線。（1）已知氣體在狀態(tài)）已知氣體在狀態(tài)A的溫度的溫度TA=300K，求氣，求氣體在狀態(tài)體在狀態(tài)B、C、D的溫度各是多少？的溫度各是多少？（2）將上述狀態(tài)變化過程在圖乙中畫出，圖中）將上述狀態(tài)變化過程在圖乙中畫出，圖中要標(biāo)明要標(biāo)明A、B、C、D四點，并且要畫箭頭表示變四點，并且要畫箭頭表示變化的方向，說明每段圖線各表示什么過程？化的方

8、向，說明每段圖線各表示什么過程？ 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當(dāng)氫氣的溫度為0、氧氣溫度為20時，水銀柱保持靜止判斷下列情況下，水銀柱將怎樣移動？ (1)兩氣體均升高20； (2)氫氣升高10，氧氣升高20； (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，水銀柱怎樣移動？ 答案：(1)向B移動(2)向A移動(3)向A(下)移動 燈泡內(nèi)充有氮氬混合氣體，如果要使燈泡內(nèi)的混合氣體在500時的壓強不超過1atm，在20下充氣，燈泡內(nèi)氣體的壓強至多能充到多少？ 答案：0.38atm 解析：以燈泡內(nèi)氣體為研究對象，溫度

9、升高時體積不變，初狀態(tài)為20，末狀態(tài)溫度為500，壓強為1atm.應(yīng)用查理定律即可求出初狀態(tài)的壓強 體積為V100cm3的空心球帶有一根有刻度的均勻長管，管上共有N101個刻度，設(shè)長管與球連接處為第一個刻度，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，如圖所示當(dāng)溫度t5時，水銀液滴在刻度為N21的地方那么在此大氣壓下，能否用它測量溫度？說明理由，若能，求其測量范圍(不計熱膨脹) 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 因為管口和大氣相通，所以球內(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)

10、蓋呂薩克定律： 溫度的增加與體積的增加成正比，所以可以用來測量溫度 測量溫度的范圍應(yīng)該為氣體的體積從V1100cm3等壓變化到V2100cm31000.2cm3120cm3，這個范圍所對應(yīng)的氣體溫度T1T2之間，根據(jù)題意當(dāng)T0273K5K278K時，氣體的體積 V0(100200.2)cm3104cm3. 答案：能；測量溫度的范圍是5.747.8. 點評：本題易出錯在：錯將體積用刻度數(shù)乘以0.2cm3，漏掉了空心球的體積 錯把攝氏溫度當(dāng)成熱力學(xué)溫度 計算時應(yīng)采用熱力學(xué)溫度 (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

11、S.氣缸中的活塞通過滑輪系統(tǒng)掛一重物，質(zhì)量為m.若不計一切摩擦，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 圖甲所示是一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)過狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C的VT圖象已知氣體在狀態(tài)A時的壓強是1.5105Pa. (1)說出A到B過程中壓強變化的情形，并根據(jù)圖象提供的信息，計算圖中TA的溫度值 (2)請在圖乙坐標(biāo)系中，作出由狀態(tài)A經(jīng)過狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C的pT圖象，并在圖線相應(yīng)位置上標(biāo)出字母A、B、C.如果需要計算才能確定有關(guān)坐標(biāo)值，請寫出計算過程 答案：(1)200K(2)如圖所示 點評：在不同的圖象中，只能表達(dá)兩個狀態(tài)參量的關(guān)系，第三個參量可通過狀態(tài)方程或氣體實驗定律求得 如圖

12、為0.2mol的某種理想氣體壓強和溫度關(guān)系圖線，p0為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，則在狀態(tài)B時，氣體體積為多少？ 答案：5.6L 利用圖“驗證玻意耳”的實驗裝置來驗證查理定律 (1)為了完成這個實驗，除了圖中給出的器材外，還需要氣壓計、托盤天平、熱水、涼水和_ (2)必須進(jìn)行的實驗步驟有：用托盤天平稱出活塞和框架的質(zhì)量M，用氣壓計讀出實驗室中的大氣壓強p0.按圖安裝器材，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幾分鐘后，記下鉤碼的質(zhì)量和活塞下表面的位置同時_ 在量杯中加些熱水，過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_

13、把步驟重復(fù)4次 (3)可用作圖法來驗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_ 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，同時再測出水溫 (3)查理定律是等容變化，研究壓強和溫度的關(guān)系，使兩坐標(biāo)軸作為這兩個變量的數(shù)軸即可壓強的單位是帕斯卡，符號是Pa，溫度的單位是開爾文，符號是K. 答案：(1)溫度計(2)用溫度計測出水溫；氣體體積不變；測出水溫(3)氣體溫度，開爾文；氣體壓強，帕斯卡 1697年法國物理學(xué)家帕平發(fā)明了高壓鍋，高壓鍋與普通鋁鍋不同，鍋蓋通過幾個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漏氣，在鍋蓋中間有一排氣孔，上面再套上類似砝碼的限