2.3气体的等压变化和等容变化-2021-2022学年高二物理精品课件（2019人教版选择性必修第三册）

第二章 气体、固体和液体 晓峰物理 2.3气体的等压变化和等容变化 烧瓶上通过橡胶塞连接一根玻璃管，向玻璃管中注入一段水柱。用手捂住烧瓶，会观察到水柱缓慢向外移动，这说明了什么？ 情景引入 实验表明，在保持气体的压强不变的情况下，一定质量气体的体积随温度的升高而增大。 请观察 一、气体的等压变化 1、气体的等压变化 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叫作气体的等压变化。 0 V T 实验表明，在V—T图像中，等压线是一条过原点的直线。 体积与温度成正比 一、气体的等压变化 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 1、内容： 2、表达式： 研究对象:一定质量的气体 适用条件:压强保持恒定 适用范围（对于实际气体）：温度不太低（与室温相比），压强不太大（与 大气压相比） 其中V1，T1和V2，T2分别表示气体在1，2两个状态下的体积和温度 法国科学家盖-吕萨克首先通过实验发现： 盖-吕萨克定律 相当于大气压几倍的压强都可以算作“压强不太大”，零下几十摄氏度的温度也可以算作“温度不太低”。 【例题1】一容器中装有某种气体，且容器上有一个小口与外界大气相通，原来容器内的温度为27℃，若把它加热到127℃，从容器中溢出的空气质量是原来质量的多少倍呢？ 解析： 初态  T1=300K V1=V P1=P 分析：容器上有一个小口与外界大气相通，即气体的压强始终等于外界大气压，气体状态变化可以看作是等压变化。本题解题的关键不是气体状态的确定，而是研究对象的选取。 末态  T2=400K V2=？ P2=P 由盖-吕萨克定律 : 就容器而言，里面气体质量变了，但可视容器中气体出而不走，以原来容器中的气体为研究对象，就可以运用气体的等压变化规律求解。气体状态变化如图所示。 法一： 典例解析 解析： 以后来容器中的气体为研究对象。气体状态变化如图所示。 法二： 【例题1】一容器中装有某种气体，且容器上有一个小口与外界大气相通，原来容器内的温度为27℃，若把它加热到127℃，从容器中溢出的空气质量是原来质量的多少倍呢？ 初态  T1=400K V1=V P1=P 末态  T2=300K V2=？ P2=P 由盖-吕萨克定律 : 典例解析 探究气体的等容变化规律 等容变化： 一定质量的气体，在体积不变的条件下，其压强随温度变化时的关系。 读数次数 1 2 3 4 5 压强/KPa 101.7 103.5 105.6 109.1 111.3 温度/0C 11.7 18.81 25.64 36.05 43.39 实 验 三、数据分析 探究气体的等容变化规律 做一做 三、数据分析 探究气体的等容变化规律 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。 错误点 压强p与热力学温度T是正比例关系？ 做一做 二、气体的等容变化 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 1、内容： 2、表达式： 研究对象:一定质量的气体 适用条件:体积保持恒定 适用范围（对于实际气体）：温度不太低（与室温相比），压强不太大（与 大气压相比） 其中P1，T1和P2，T2分别表示气体在1，2两个状态下的体积和温度 法国科学家查理在分析了实验事实后发现： 查理定律 相当于大气压几倍的压强都可以算作“压强不太大”，零下几十摄氏度的温度也可以算作“温度不太低”。 3、P-T图象和P-t图象 二、气体的等容变化 把交点作为坐标原点，建立新的坐标系，那么，这时的压强与温度的关系就是正比例关系了。 在等容变化过程中，p-t是一次函数关系，不是简单的正比例关系。 如果把直线AB延长至与横轴相交，交点坐标是－273.150C 0 P t -273.15 273.15 A B 0 P t A B 0 P A B -273.15 T 绝对零度 V1 V2 V3 4、等容 线 ③体积越大，斜率越小。如图：V1>V2>V3。 ⑴P-t图像中的等容线 ①延长线通过(－273.15 ℃，0)的倾斜直线。 ②纵轴截距p0是气体在0 ℃时的压强。 ⑵ P-T图像中的等容线 ①延长线通过原点的倾斜直线。 ③体积越大，斜率越小。如图：V1>V2>V3。 P-T图和P-t图描述的是一定质量