内容正文:
第二章 气体、固体和液体
3 气体的等压变化和等容变化
第1课时 气体的等压变化和等容变化
选修第三册 人教版
1.知道什么是等压变化和等容变化.
2.知道盖-吕萨克定律和查理定律的内容和表达式,并会进行相关计算.
3.了解p-T图像和V-T图像及其物理意义.
学习目标
知识梳理
一、气体的等压变化
1.等压变化:一定质量的某种气体,在压强不变时,体积随温度变化的过程.
2.盖-吕萨克定律
(1)内容:一定质量的某种气体,在压强不变的情况下,其体积V与热力学温度T成正比.
(2)表达式:V=CT或.
(3)适用条件:气体的质量和压强不变.
(4)图像:如图1所示.
图1
V-T图像中的等压线是一条过原点的直线.
3.盖-吕萨克定律及推论
表示一定质量的某种气体从初状态(V、T)开始发生等压变化,其体积的变化量ΔV与热力学温度的变化量ΔT成正比.
4.V-T图像和V-t图像
一定质量的某种气体,在等压变化过程中
(1)V-T图像:气体的体积V随热力学温度T变化的图线是过原点的倾斜直线,如图2甲所示,且p1<p2,即斜率越小,压强越大.
图2
(2)V-t图像:体积V与摄氏温度t是一次函数关系,不是简单的正比例关系,如图乙所示,等压线是一条延长线通过横轴上-273.15 ℃的倾斜直线,且斜率越大,压强越小,图像纵轴的截距V0是气体在0 ℃时的体积.
特别提醒:一定质量的气体,在压强不变时,其体积与热力学温度成正比,而不是与摄氏温度成正比.
5.应用盖-吕萨克定律解题的一般步骤
(1)确定研究对象,即被封闭的一定质量的气体.
(2)分析被研究气体在状态变化时是否符合定律的适用条件:质量一定,压强不变.
(3)确定初、末两个状态的温度、体积.
(4)根据盖-吕萨克定律列式求解.
(5)求解结果并分析、检验.
二、气体的等容变化
1.等容变化:一定质量的某种气体,在体积不变时,压强随温度变化的过程.
2.查理定律
(1)内容:一定质量的某种气体,在体积不变的情况下,压强p与热力学温度T成正比.
(2)表达式:p=CT或.
(3)适用条件:气体的质量和体积不变.
(4)图像:如图3所示.
①p-T图像中的等容线是一条过原点的直线.
②p-t图像中的等容线不过原点,但反向延长线交t轴于-273.15 ℃.
图3
3.查理定律及推论
表示一定质量的某种气体从初状态(p、T)开始发生