等壓和等容變化

1、1.掌握查理定律及其應用，理掌握查理定律及其應用，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呂薩克定律及其應用，理解用，理解VT圖象的意義圖象的意義學習目標學習目標: (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.內容：一定質量的氣體，在體積不變的情況下，它內容：一定質量的氣體，在體積不變的情況下，它的壓強的壓強P與與熱力學溫度熱力學溫度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。一定質量的氣體的一定質量的氣體的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 一定質量的氣體，保持體積不變，溫度從一定質量的氣體，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練習練習1 1、密閉在容積不變的容器中的氣體，當溫度、密閉在容積不變的容器中的氣體，當溫度降低時：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，密度不變練習練習2 2、下列關于一定質

4、量的氣體的等容變化的說法、下列關于一定質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溫度成正比；、氣體壓強的改變量與熱力學溫度成正比；D D、氣體的壓強與熱力學溫度成正比。、氣體的壓強與熱力學溫度成正比。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.內容內容: :一定質量的某種氣體一定質量的某種氣體, ,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與與熱力學溫度熱力學溫

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量的氣體的一定質量的氣體的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，一導熱性良好的氣缸內用活塞封住一定量的氣體(不計活塞與缸壁摩擦)，當溫度升

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，是一定質量的氣體由狀態(tài)經過狀態(tài)如圖甲所示，是一定質量的氣體由狀態(tài)經過狀態(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)請在圖乙坐標系中，作出由狀態(tài)經過狀態(tài)變請在圖乙坐標系中，作出由狀態(tài)經過狀態(tài)變?yōu)闋顟B(tài)的為狀態(tài)的圖象，并在圖線相應位置上標出字圖象，并在圖線相應位置上標出字母、。如果需要計算才能

7、確定有關坐標值，母、。如果需要計算才能確定有關坐標值，請寫出計算過程。請寫出計算過程。練習練習:使一定質量的理想氣體按圖中箭頭所示的使一定質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，圖中要標明要標明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，用一段水平細玻璃管連通，管內有一段水銀柱將兩種氣體隔開當氫氣的溫度為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 燈泡內充有氮氬混合氣體，如果要使燈泡內的混合氣體在500時的壓強不超過1atm，在20下充氣，燈泡內氣體的壓強至多能充到多少？ 答案：0.38atm 解析：以燈泡內氣體為研究對象，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，水銀液滴將球內空氣與大氣隔開，如圖所示當溫度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而求溫度的變化 因為管口和大氣相通，所以球內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 測量溫度的范圍應該為氣體的體積從V1100cm3等壓變化到V2100cm31000.2cm3120cm3，這個范圍所對應的氣體溫度T1T2之間，根據(jù)題意當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 錯把攝氏溫度當成熱力學溫度 計算時應采用熱力學溫度 (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，質量為m.若不計一切摩擦，當氣體的溫度升高10且系統(tǒng)穩(wěn)定后，求重物m下降的高度 圖甲所示是一定質量的理想氣體由狀態(tài)A經過狀態(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)請在圖乙坐標系中，作出由狀態(tài)A經過狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C的pT圖象，并在圖線相應位置上標出字母A、B、C.如果需要計算才能確定有關坐標值，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，只能表達兩個狀態(tài)參量的關系，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系圖線，p0為標準大氣壓，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)必須進行的實驗步驟有：用托盤天平稱出活塞和框架的質量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，使注射器內的空氣柱位于水面之下過幾分鐘后，記下鉤碼的質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加掛適當質量的鉤碼，使_，記下鉤碼的質量同時_

13、把步驟重復4次 (3)可用作圖法來驗證查理定律是否成立，該圖線的橫坐標所代表的物理量及其單位是_，縱坐標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系，使兩坐標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