8.2气体的等容变化和等压变化-【点石成金系列】2021-2022学年高中物理课件（人教版选修3-3）

§8.2 气体的等容变化和等压变化 夏天汽车轮胎打气太足，容易爆胎。 利用高压锅可以很快把饭煮熟。 轮胎和高压锅都是气体体积不变，温度升高，压强增大。 相传三国时期著名的军事家、政治家诸葛亮被司马懿困于平阳,无法派兵出城求救。就在此关键时刻,诸葛亮发明了一种可以升空的信号灯——孔明灯,并成功进行了信号联络,其后终于顺利脱险。你知道孔明灯为什么能够升空吗? 简答:孔明灯是利用火焰的热量使容器内的气体膨胀,使部分气体从孔明灯内溢出,进而使孔明灯内气体的质量减少,当大气对孔明灯的浮力恰好等于孔明灯的重力时,即达到孔明灯升空的临界条件,若继续升温,孔明灯就能升空了。 一、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，压强随温度的变化叫做等容变化． 在等容变化中，气体的压强与温度可能存在着什么关系？ 想一想 法国科学家查理在分析了实验事实后发现：当气体的体积一定时，各种气体的压强与温度之间都有线性关系，把它叫做查理定律。 0 P t/0C A B 甲 结论：当压强不太大，温度不太低时，一定质量的气体，在体积不变时，压强p和温度T成正比. 0 P T/K A B 乙 273.15 气体压强为0时，温度为0 P与摄氏温度t是一次函数关系 P与热力学温度T是正比关系 2.查理定律内容：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。 即p T 　　　　　　　或 式中p1、T1表示气体在1（初态）、p2、T2表示2（末态） 3. 公式表述： 这里的C和玻意耳定律表达式中的C都泛指比例常数，它们并不相等。 4. 适用范围：①温度不太低，压强不太大 ②气体的质量和体积都不变。 =CΔT =C 一定质量的气体，在体积不变的条件下，压强的变化量与热力学温度的变化量（等于摄氏温度变化量t ）成正比。 △p △T T1 p1 注意：p与热力学温度T成正比，不与摄氏温度t成正比，但压强的变化P与摄氏温度t的变化成正比。P  t(T) 5、图象——等容线 （1）等容线：一定质量的某种气体在等容变化过程中，压强随温度变化关系的直线，叫做等容线。 p0 P－t图像 P－T图像 等容线 (2)等容线的特点：一定质量的气体的p—T图线其延长线过坐标原点（过原点的倾斜直线）。 答：热力学绝对零度不可能达到。 想一想：为什么Ｏ点附近用虚线？ （3）p－T和p－t图像： ④p－t图象：在等容变化过程中，压强p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，等容线是一条延长线通过横轴上－273.15 ℃的倾斜直线，且斜率越大，体积越小.图象纵轴的截距p0是气体在0 ℃时的压强. 特点： ①一定质量的气体的P—T图线其延长线过坐标原点（过原点的倾斜直线），斜率反映体积大小。 ②图线上每一个点表示气体一个确定的状态，同一根等容线上各状态的体积相同。 ③不同体积下的等容线，斜率越大，体积越小（同一温度下，压强大的体积小）。 V1<V2 一定质量（m）的气体的总分子数（N）是一定的，体积（V）保持不变时，其单位体积内的分子数（n）也保持不变，当温度（T）升高时，其分子运动的平均速率（v）也增大，则气体压强（p）也增大；反之当温度（T）降低时，气体压强（p）也减小。 ⑤查理定律的微观解释: ——实验定律 6、应用 （1）高压锅内的食物易熟； （2）打足了气的车胎在阳光下曝晒会胀破； （3）使凹进的乒乓球恢复原状。 『想一想』 我国民间常用“拔火罐”来治疗某些疾病，即用一个小罐，将纸燃烧后放入罐内，然后迅速将火罐开口端紧压在人体的皮肤上，待火罐冷却后，火罐就被紧紧地“吸”在皮肤上。你知道其中的道理吗？ 答案：火罐内的气体体积一定，冷却后气体的温度降低，压强减小，故在大气压力作用下被“吸”在皮肤上。 返回导航 第八章　气体 密闭在容积不变的容器中的气体，当温度降低时：[    ] A、压强减小，密度减小； B、压强减小，密度增大； C、压强不变，密度减小； D、压强减小，密度不变 D 例题1 下列关于一定质量的气体的等容变化的说法中正确的是：[  ] A、气体压强的改变量与摄氏温度成正比； B、气体的压强与摄氏温度成正比； C、气体压强的改变量与热力学温度成正比； D、气体的压强与热力学温度成正比。 D 例题2 例题：某种气体在状态A时压强2×105Pa，体积为1m3，温度为200K， (1)它在等温过程中由状态A变为状态B，状态B的体积为2m3，求状态B的压强。 (2)随后，又由状态B在等容过程中变为状态C，状态C的温度为300K，求状态C的压强。 A B C 以气体为研究对象