氣體等溫變化玻意耳定律ppt課件

1、1、溫度、溫度T熱力學(xué)溫度熱力學(xué)溫度 ：開爾文：開爾文 T = t 273 K2、體積、體積V就是氣體所充溢的容器的體積就是氣體所充溢的容器的體積 .單位：有單位：有 、升、升(L) 、毫升、毫升(mL)等等1 m3 103 升升= 106 毫升毫升3、壓強(qiáng)、壓強(qiáng) p產(chǎn)生：氣體分子頻繁碰撞容器壁產(chǎn)生：氣體分子頻繁碰撞容器壁而產(chǎn)生的容器單位面積上的壓力而產(chǎn)生的容器單位面積上的壓力.單位：單位：Pa帕斯卡帕斯卡 、大氣壓、大氣壓、 mmHg柱等柱等1大氣壓大氣壓=760 mmHg柱柱=1.013 105 Pa7、如下圖，開口向上豎直放置的玻璃管中，兩段、如下圖，開口向上豎直放置的玻璃管中，兩段水銀

2、柱封鎖著兩段氣體，它們的體積分別為水銀柱封鎖著兩段氣體，它們的體積分別為V1、V2，兩段水銀柱的高度分別為，兩段水銀柱的高度分別為h1、h2，且，且V1V2，h1 V2C、能夠有、能夠有V1a2，p1 p2，V1V2 Ba1 p2，V1V2 Ca1=a2，p1 p2，V1V2 Da1=a2，p1V218在光滑程度面上有一個內(nèi)外壁都光滑的氣缸質(zhì)量在光滑程度面上有一個內(nèi)外壁都光滑的氣缸質(zhì)量為為M，氣缸內(nèi)有一質(zhì)量為，氣缸內(nèi)有一質(zhì)量為m的活塞，知的活塞，知Mm?；钊??；钊芊庖徊糠掷硐霘怏w。現(xiàn)對氣缸施一程度向左的拉力封一部分理想氣體?，F(xiàn)對氣缸施一程度向左的拉力F如圖如圖A時，氣缸的加速度為時，氣缸的

3、加速度為a1，封鎖氣體的壓強(qiáng)，封鎖氣體的壓強(qiáng)為為p1，體積為，體積為V1；假設(shè)用同樣大小的力；假設(shè)用同樣大小的力F程度向左推程度向左推活塞，如圖活塞，如圖B，此時氣缸的加速度為，此時氣缸的加速度為a2，封鎖氣體的，封鎖氣體的壓強(qiáng)為壓強(qiáng)為p2、體積為、體積為V2，設(shè)密封氣體的質(zhì)量和溫度均，設(shè)密封氣體的質(zhì)量和溫度均不變。那么不變。那么 FFABD解見下頁解見下頁解：解：FFAB對整體對整體21a )mM(a )mM(F 21aa 圖圖A：對活塞：對活塞 110maSpSp 圖圖B：對汽缸：對汽缸 202MaSpSp 201ppp 由玻馬定律得由玻馬定律得21VV 正確選項為正確選項為D025.上海

4、市黃浦區(qū)上海市黃浦區(qū)08年年1月期終測評卷月期終測評卷19A19A如下圖，長如下圖，長31cm內(nèi)徑均勻的細(xì)玻璃管，開內(nèi)徑均勻的細(xì)玻璃管，開口向上豎直放置，齊口水銀柱封住口向上豎直放置，齊口水銀柱封住10cm長的空氣長的空氣柱，假設(shè)把玻璃管在豎直平面內(nèi)緩慢轉(zhuǎn)動柱，假設(shè)把玻璃管在豎直平面內(nèi)緩慢轉(zhuǎn)動180o后，后，發(fā)現(xiàn)水銀柱長度變?yōu)榘l(fā)現(xiàn)水銀柱長度變?yōu)?5cm，繼續(xù)緩慢轉(zhuǎn)動，繼續(xù)緩慢轉(zhuǎn)動180o至至開口端向上。求：開口端向上。求：1大氣壓強(qiáng)的值；大氣壓強(qiáng)的值；2末形狀時空氣柱的長度。末形狀時空氣柱的長度。10cm31cm2211VPVP cmHgPP2101 cmHgPP1502 S)P(S)P( 1

5、615102100cmHgP750 3311VPVP cmHgPP1503cm671015751021753113.)()(PLPL 1等溫變化等溫變化2解：解：10cm31cm025.上海市黃浦區(qū)上海市黃浦區(qū)08年年1月期終測評卷月期終測評卷19B19B如下圖，長如下圖，長31cm內(nèi)徑均勻的細(xì)玻璃管，開內(nèi)徑均勻的細(xì)玻璃管，開口向下豎直放置，齊口水銀柱封住口向下豎直放置，齊口水銀柱封住10cm長的空氣長的空氣柱，假設(shè)把玻璃管在豎直平面內(nèi)緩慢轉(zhuǎn)動柱，假設(shè)把玻璃管在豎直平面內(nèi)緩慢轉(zhuǎn)動90o后至后至開口端程度，發(fā)現(xiàn)空氣長度變?yōu)殚_口端程度，發(fā)現(xiàn)空氣長度變?yōu)?.2cm。然后繼續(xù)。然后繼續(xù)緩慢轉(zhuǎn)動緩慢轉(zhuǎn)動

6、90o至開口向上。求：至開口向上。求：1大氣壓強(qiáng)的值。大氣壓強(qiáng)的值。2末形狀時空氣柱的長度。末形狀時空氣柱的長度。31cm10cm2211VPVP cmHgPP2101 02PP S.PS)P( 27102100cmHgP750 3311VPVP cmHgPP2103 cm65625521751021753113.)()(PLPL (1等溫變化等溫變化2解：解：31cm10cm028.上海普陀區(qū)上海普陀區(qū)08年年1月期末調(diào)研試卷月期末調(diào)研試卷 1919、如下圖，一根粗細(xì)均勻的玻璃管長為、如下圖，一根粗細(xì)均勻的玻璃管長為80 cm，一端，一端開口，一端封鎖。管內(nèi)有一段開口，一端封鎖。管內(nèi)有一段2

7、5 cm長的汞柱將一段空長的汞柱將一段空氣柱封鎖于管中，當(dāng)玻璃管程度放置時，空氣柱長為氣柱封鎖于管中，當(dāng)玻璃管程度放置時，空氣柱長為40 cm。問當(dāng)玻璃管以玻璃管底。問當(dāng)玻璃管以玻璃管底O點(diǎn)為軸在豎直平面內(nèi)點(diǎn)為軸在豎直平面內(nèi)沿逆時針方向緩慢轉(zhuǎn)過沿逆時針方向緩慢轉(zhuǎn)過90度后，玻璃管開口向下豎直度后，玻璃管開口向下豎直放置時，管內(nèi)空氣柱長為多少放置時，管內(nèi)空氣柱長為多少?假設(shè)溫度堅持不變，假設(shè)溫度堅持不變，外界大氣壓為外界大氣壓為75cmHg某同窗解法為：某同窗解法為： P1=75 cmHg P2=75-25=50 cmHg 此過程為等溫變化：此過程為等溫變化：P1V1=P2V2， L2= P1L

8、1/ P2=7540/50=60cm他以為他的解法能否正確？假設(shè)正確，請闡明理由；他以為他的解法能否正確？假設(shè)正確，請闡明理由；假設(shè)錯誤，也請闡明理由，并且解出正確的結(jié)果。假設(shè)錯誤，也請闡明理由，并且解出正確的結(jié)果。OP1V1=P2V2解解: 這位同窗解法是錯誤的。這位同窗解法是錯誤的。由于由于60+2580，所以有水銀漏出。，所以有水銀漏出。設(shè)管內(nèi)尚余汞柱設(shè)管內(nèi)尚余汞柱xcm管內(nèi)空氣柱長管內(nèi)空氣柱長L=80-22.67=57.33cmx=22.67cm7540= (75-x) (80-x)gk012.2021年高考理綜寧夏卷年高考理綜寧夏卷31(2) 31、9分分物理物理選修選修33 h一定

9、質(zhì)量的理想氣體被活塞封鎖在可導(dǎo)熱的氣缸內(nèi)，一定質(zhì)量的理想氣體被活塞封鎖在可導(dǎo)熱的氣缸內(nèi)，活塞相對于底部的高度為活塞相對于底部的高度為h，可沿氣缸無摩擦地滑，可沿氣缸無摩擦地滑動取一小盒沙子緩慢地倒在活塞的上外表上沙動取一小盒沙子緩慢地倒在活塞的上外表上沙子倒完時，活塞下降了子倒完時，活塞下降了h/4再取一樣質(zhì)量的一小盒再取一樣質(zhì)量的一小盒沙子緩慢地倒在活塞的上外表沙子緩慢地倒在活塞的上外表上外界天氣的壓強(qiáng)和溫度一直堅持上外界天氣的壓強(qiáng)和溫度一直堅持不變，求此次沙子倒完時活塞距氣缸不變，求此次沙子倒完時活塞距氣缸底部的高度底部的高度h解：此題調(diào)查玻馬定律解：此題調(diào)查玻馬定律,對氣體作為研討對象對

10、氣體作為研討對象,分第一次分第一次加小盒沙子和第二次加沙子兩次列玻馬定律方程求解加小盒沙子和第二次加沙子兩次列玻馬定律方程求解設(shè)大氣和活塞對氣體的總壓強(qiáng)為設(shè)大氣和活塞對氣體的總壓強(qiáng)為p0，加一小盒沙子，加一小盒沙子對氣體產(chǎn)生的壓強(qiáng)為對氣體產(chǎn)生的壓強(qiáng)為p，由玻馬定律得：，由玻馬定律得：)hh)(pp(hp4100 由式得：由式得：031pp 再加一小盒沙子后，氣體的壓強(qiáng)變?yōu)樵偌右恍『猩匙雍?，氣體的壓強(qiáng)變?yōu)閜0+2p設(shè)第設(shè)第二次加沙子后，活塞的高度為二次加沙子后，活塞的高度為h，由玻馬定律得：，由玻馬定律得：h)pp(hp 200聯(lián)立式解得：聯(lián)立式解得：hh53 氣體壓強(qiáng)和單位時間內(nèi)、單位面積上的

11、分子的碰撞氣體壓強(qiáng)和單位時間內(nèi)、單位面積上的分子的碰撞次數(shù)有關(guān)，次數(shù)越多，產(chǎn)生的壓強(qiáng)越大，而碰撞次次數(shù)有關(guān)，次數(shù)越多，產(chǎn)生的壓強(qiáng)越大，而碰撞次數(shù)多，需單位體積內(nèi)的分子數(shù)多，所以和單位體積數(shù)多，需單位體積內(nèi)的分子數(shù)多，所以和單位體積內(nèi)的分子數(shù)有關(guān)；還和碰撞的強(qiáng)弱有關(guān)，氣體的溫內(nèi)的分子數(shù)有關(guān)；還和碰撞的強(qiáng)弱有關(guān)，氣體的溫度越高，分子熱運(yùn)動越猛烈，氣體的平均速率越大度越高，分子熱運(yùn)動越猛烈，氣體的平均速率越大,對器壁的撞擊越強(qiáng)，壓強(qiáng)越大。對器壁的撞擊越強(qiáng)，壓強(qiáng)越大。氣體壓強(qiáng)是由于大量的氣體分子頻繁的碰撞器壁而氣體壓強(qiáng)是由于大量的氣體分子頻繁的碰撞器壁而產(chǎn)生的，氣體的壓強(qiáng)就是大量的氣體分子作用在器產(chǎn)生

12、的，氣體的壓強(qiáng)就是大量的氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力。壁單位面積上的平均作用力。反之假設(shè)體積減小為原來的幾分之一，那么壓強(qiáng)增反之假設(shè)體積減小為原來的幾分之一，那么壓強(qiáng)增大為原來的幾倍，即壓強(qiáng)與體積成反比。這就是玻大為原來的幾倍，即壓強(qiáng)與體積成反比。這就是玻意耳定律。意耳定律。一定質(zhì)量一定質(zhì)量m的理想氣體，其分子總數(shù)的理想氣體，其分子總數(shù)N是一是一個定值，當(dāng)溫度個定值，當(dāng)溫度T堅持不變時，那么分子的平均堅持不變時，那么分子的平均速率速率v也堅持不變，也堅持不變，當(dāng)其體積當(dāng)其體積V增大幾倍時，那么單位體積內(nèi)的分子增大幾倍時，那么單位體積內(nèi)的分子數(shù)數(shù)n變?yōu)樵瓉淼膸追种?，因此氣體的壓強(qiáng)也

13、減變?yōu)樵瓉淼膸追种唬虼藲怏w的壓強(qiáng)也減為原來的幾分之一；為原來的幾分之一；gk001.2021年高考理綜全國卷年高考理綜全國卷.1919知地球半徑約為知地球半徑約為6.4106 m，空氣的摩爾質(zhì)量，空氣的摩爾質(zhì)量約為約為2.9102 kg/mol，一個規(guī)范大氣壓約為，一個規(guī)范大氣壓約為1.0105 Pa。利用以上數(shù)據(jù)可估算出地球外表大氣。利用以上數(shù)據(jù)可估算出地球外表大氣在規(guī)范形狀下的體積為在規(guī)范形狀下的體積為A41016 m3B41018 m3C41020 m3D41022 m3解見下頁解見下頁B 設(shè)整個大氣質(zhì)量為設(shè)整個大氣質(zhì)量為m，由于地球周圍空間大氣層，由于地球周圍空間大氣層的厚度的厚度

14、hR，可以以為大氣層各處的，可以以為大氣層各處的g值相等值相等. 整個地球外表遭到大氣壓力的大小等于大氣的分量整個地球外表遭到大氣壓力的大小等于大氣的分量F=p4R2=mg51019N解：解：備注：力是矢量，備注：力是矢量，F(xiàn)=p4R2是把地球外表展成平是把地球外表展成平面時得到的力的大??；面時得到的力的大小；m51018kg大氣的摩爾數(shù)大氣的摩爾數(shù)mol1071109210520218 .Mmn大氣在規(guī)范形狀下的體積為大氣在規(guī)范形狀下的體積為3183200m1083104221071 .nVVgk008.2021年高考理綜重慶卷年高考理綜重慶卷 1616、地面附近有一正在上升的空氣團(tuán)，它與外

15、界的、地面附近有一正在上升的空氣團(tuán)，它與外界的熱交熱忽略不計知大氣壓強(qiáng)隨高度添加而降低，熱交熱忽略不計知大氣壓強(qiáng)隨高度添加而降低，那么該氣團(tuán)在此上升過程中不計氣團(tuán)內(nèi)分子間的那么該氣團(tuán)在此上升過程中不計氣團(tuán)內(nèi)分子間的勢能勢能 A體積減小，溫度降低體積減小，溫度降低B體積減小，溫度不變體積減小，溫度不變C體積增大，溫度降低體積增大，溫度降低D體積增大，溫度不變體積增大，溫度不變Cgk011.2021年高考物理海南卷年高考物理海南卷172 17、模塊、模塊33試題試題8分如圖，一根粗細(xì)均勻、分如圖，一根粗細(xì)均勻、內(nèi)壁光滑、豎直放置的玻璃管下端密封，上端封鎖內(nèi)壁光滑、豎直放置的玻璃管下端密封，上端封鎖

16、但留有一抽氣孔管內(nèi)下部被活塞封住一定量的氣但留有一抽氣孔管內(nèi)下部被活塞封住一定量的氣體可視為理想氣體，氣體溫度為體可視為理想氣體，氣體溫度為T1開場時，開場時，將活塞上方的氣體緩慢抽出，當(dāng)活塞上方的壓強(qiáng)到將活塞上方的氣體緩慢抽出，當(dāng)活塞上方的壓強(qiáng)到達(dá)達(dá)p0時時, 活塞下方氣體的體積為活塞下方氣體的體積為V1, 活塞上方玻璃管活塞上方玻璃管的容積為的容積為2.6V1。活塞因重力而產(chǎn)生的壓強(qiáng)為。活塞因重力而產(chǎn)生的壓強(qiáng)為0.5p0。繼續(xù)將活塞上方抽成真空并密封整個繼續(xù)將活塞上方抽成真空并密封整個抽氣過程中管內(nèi)氣體溫度一直堅持不變抽氣過程中管內(nèi)氣體溫度一直堅持不變?nèi)缓髮⒚芊獾臍怏w緩慢加熱求：然后將密封

17、的氣體緩慢加熱求：活塞剛碰到玻璃管頂部時氣體的溫度；活塞剛碰到玻璃管頂部時氣體的溫度；當(dāng)氣體溫度到達(dá)當(dāng)氣體溫度到達(dá)1.8T1時氣體的壓強(qiáng)時氣體的壓強(qiáng)由玻意耳定律得：由玻意耳定律得：00015 . 05 . 0pppVV式中式中V是抽成真空后活塞下方氣體體積是抽成真空后活塞下方氣體體積 由蓋由蓋呂薩克定律得：呂薩克定律得：11162TTVVV. 解得：解得：T.T21 由查理定律得：由查理定律得：0215081p.pTT. 解得：解得：02750p.p 解：解：066.珠海市珠海市2021年高考模擬考試年高考模擬考試13 1311分如圖，在一端開口、一端封鎖、粗細(xì)均分如圖，在一端開口、一端封鎖、粗細(xì)均勻的玻璃管內(nèi)，一段長為勻的玻璃管內(nèi)，一段長為h=25cm的水銀柱封鎖著一的水銀柱封鎖著一定質(zhì)量的理想氣體，當(dāng)玻璃管程度放置時，管內(nèi)氣柱定質(zhì)量的理想氣體，當(dāng)玻璃管程度放置時，管內(nèi)氣柱長度為長度為L1=20cm如圖如圖a，大氣壓強(qiáng)，大氣壓強(qiáng)P0=75cmHg，室溫室溫t1=27將玻璃管轉(zhuǎn)過將玻璃管轉(zhuǎn)過90o，使它開口向上，并，使它開口向上，并浸