第七節(jié)氣體實驗定律

第七節(jié)氣體實驗定律第1頁，課件共16頁，創(chuàng)作于2023年2月一、氣體的狀態(tài)溫度體積壓強反

對于一定質量的氣體來說，如果________、________、________這三個狀態(tài)參量都不變，我們就說氣體處于一定的狀態(tài)．

二、玻意耳定律

1．英國科學家玻意耳和法國科學家馬略特各自通過實驗發(fā)現(xiàn)：一定質量的氣體，在溫度不變的情況下，壓強p與體積V成________比．這個規(guī)律叫做玻意耳定律．第2頁，課件共16頁，創(chuàng)作于2023年2月p1V1＝p2V2增大減小

2．玻意耳定律的表達式：pV＝C(常量)或__________．其中p1、V1

和p2、V2

分別表示氣體在1、2兩個不同狀態(tài)下的壓強和體積．在溫度不變時，一定質量的氣體，體積減小時，壓強________；體積增大時，壓強________．

3．玻意耳定律的微觀解釋：一定質量的氣體，溫度保持不變時，氣體分子的平均動能________，氣體體積減小，氣體的密集程度________，氣體壓強________；反之，氣體體積增大，分子密集程度________，氣體壓強________．不變增大增大減小減小第3頁，課件共16頁，創(chuàng)作于2023年2月氣體等溫變化圖象

1．p－V圖象 一定質量的氣體發(fā)生等溫變化時的p—V圖象如圖所示．圖線的形狀為雙曲線．由于它描述的是溫度不變時的p—V關系，因此稱它為等溫線．一定質量的氣體，不同溫度下的等溫線是不同的，圖2－7－1中t1<t2.

圖2－7－1第4頁，課件共16頁，創(chuàng)作于2023年2月圖2－7－2第5頁，課件共16頁，創(chuàng)作于2023年2月第6頁，課件共16頁，創(chuàng)作于2023年2月

理想氣體等溫變化p－V圖象

[例1]一定質量的理想氣體由狀態(tài)A變到狀態(tài)B的過程如圖2－7－3所示，A、B位于同一雙曲線上，則此變化過程中，溫度()A．一直下降B．先上升后下降C．先下降后上升D．一直上升圖2－7－3第7頁，課件共16頁，創(chuàng)作于2023年2月

解析：理想氣體等溫變化p－V圖是一條雙曲線，稱為等溫線，在等溫線上的氣體的溫度都相同，可見A、B兩個狀態(tài)溫度一定相等，故排除A和D項；又由于在此等溫線上部的等溫線溫度高，則氣體溫度先增加后減少到原溫度．答案：B第8頁，課件共16頁，創(chuàng)作于2023年2月

理想氣體等溫變化的應用

[例2]如圖2－7－4所示，是一根一端封閉的粗細均勻的細玻璃管，用一段h＝19.0cm的水銀柱將一部分空氣封閉在細玻璃管里．當玻璃管開口向上豎直放置時(見圖甲)，管內(nèi)空氣柱長L1＝15.0cm，當時的大氣壓強為p0＝1.01×105

Pa.那么，當玻璃管開口向下豎直放置時(見圖乙)，管內(nèi)空氣柱的長度該是多少？圖2－7－4第9頁，課件共16頁，創(chuàng)作于2023年2月

解析：基本思路：(1)明確研究對象為一定質量的氣體；(2)分析過程是否等溫；(3)寫出變化前后的p和V的值或表達式；(4)確定變化前后的p和V單位統(tǒng)一；(5)根據(jù)p1V1＝p2V2

解題．設細玻璃管橫截面積為S，設變化后空氣柱的長度為L2，變化前空氣的體積V1＝L1S壓強p1＝p0＋ph＝(76＋19)cmHg＝95cmHg變化后空氣的體積V2＝L2S壓強p2＝p0－ph＝(76－19)cmHg＝57cmHg根據(jù)玻意耳定律p1V1＝p2V2，代入數(shù)值得到結果L2＝25cm.第10頁，課件共16頁，創(chuàng)作于2023年2月

[例3]如圖2－7－5所示，粗細均勻的U形玻璃管，右端開口，左端封閉，管內(nèi)用水銀將一部分空氣封閉在管中，開口朝上豎直放置時，被封閉的空氣柱長24cm，兩邊水銀高度差為15cm，若大氣壓強為75cmHg，問再向開口端倒入長為46cm的水銀柱時，封閉端空氣柱長度將是多少？圖2－7－5第11頁，課件共16頁，創(chuàng)作于2023年2月解：倒入水銀前對封閉端的氣體有：V1＝SL1＝24Sp1＝(75－15)cmHg＝60cmHg倒入水銀后，左端水銀面將上升，右端水銀面將下降，設左端水銀面上升x，則此時封閉端氣柱長L2＝L1－x＝24－x此時兩邊水銀面的高度差Δh2＝46－(15＋2x)＝2L2－17第12頁，課件共16頁，創(chuàng)作于2023年2月此時封閉端氣體的壓強為p2＝75＋Δh2＝58＋2L2根據(jù)玻意耳定律p1V1＝p2V2得24×60＝(58＋2L2)×L2解得：L2＝－45cm(舍去)，L2＝16cm.第13頁，課件共16頁，創(chuàng)作于2023年2月

方法規(guī)律：應用玻意耳定律解題時，關鍵是找出氣體初始狀態(tài)的狀態(tài)參量(p1，V1)和末狀態(tài)對應的狀態(tài)參量(p2，V2)，然后應用玻意耳定律的表達式列方程即可．應用玻意耳定律解題的一般步驟：(1)確定研究對象，判斷是否滿足玻意耳定律的條件；(2)確定始末狀態(tài)及狀態(tài)參量(p1、V1、p2、V2)；(3)根據(jù)玻意耳