内容正文:
第二章 气体、固体和液体
2 气体的等温变化
第2课时 气体的等温变化
选修第三册 人教版
学习目标
1.知道玻意耳定律的内容、表达式及适用条件.
2.能运用玻意耳定律对有关问题进行分析、计算.
3.了解p-V图像、p-图像的物理意义.
知识梳理
一、封闭气体压强的计算
1.取等压面法
同种液体在同一深度向各个方向的压强相等,在连通器中,灵活选取等压面,利用同一液面压强相等求解气体压强.如图2甲所示,同一液面C、D两处压强相等,故pA=p0+ph;如图乙所示,M、N两处压强相等,从左侧管看有pB=pA+ph2,从右侧管看,有pB=p0+ph1.
2.力平衡法
选与封闭气体接触的活塞、汽缸或液体为研究对象进行受力分析,由平衡条件列式求气体压强.
说明:容器加速运动时,可由牛顿第二定律列方程求解.
图2
二、玻意耳定律
1.内容
一定质量的某种气体,在温度不变的情况下,压强p与体积V成反比.
2.公式
pV=C或p1V1=p2V2.
3.条件
气体的质量一定,温度不变.
4.常量的意义
p1V1=p2V2=C,该常量C与气体的种类、质量、温度有关,对一定质量的气体,温度越高,则常量C越大.
5.应用玻意耳定律解题的一般步骤
(1)确定研究对象,并判断是否满足玻意耳定律的条件.
(2)确定初、末状态及状态参量(p1、V1;p2、V2).
(3)根据玻意耳定律列方程求解.(注意统一单位)
(4)注意分析隐含条件,作出必要的判断和说明.
三、气体等温变化的p-V图像或p-图像
两种等温变化图像
内容 p-图像 p-V图像
图像特点
物理意义 一定质量的某种气体,温度不变时,pV=恒量,p与V成反比,p与就成正比,在p-图上的等温线应是过原点的倾斜直线 一定质量的某种气体,在温度不变的情况下,p与V成反比,因此等温过程的p-V图像是双曲线的一支
温度高低 直线的斜率为p与V的乘积,斜率越大,pV乘积越大,温度就越高,图中T2>T1 一定质量的某种气体,温度越高,气体压强与体积的乘积必然越大,在p-V图上的等温线就越高,图中T2>T1
例题
1.(2020高二上·上海月考)一定质量的理想气体状态发生变化,满足玻意耳定律,若气体压强增大,下列说法正确的是( )
A. 分子的平均动能增大
B. 分子的平均动能减小
C. 气体的内能增大
D. 分