2.3 气体的等压变化和等容变化（第1课时）（教学课件）-【上好课】2022-2023学年高中物理同步备课（人教版2019选择性必修第三册）

第3节 气体的等压变化 （第1课时） 和等容变化 第二章 人教版 选择性必修第三册 气体的等压变化 01 气体的等容变化 02 典例分析 03 CONTENTS 目录 新课导入 新课导入 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？ 气体的等压变化 PART 01 1．等压变化：一定质量的某种气体，在压强不变时，体积随温度的变化叫做等压变化． 在等压变化中，气体的体积与温度可能存在着什么关系？ 想一想 等压变化 实验视频 法国科学家盖—吕萨克通过实验发现：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之间呈线性关系，把它叫作盖—吕萨克定律。 0 V 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，在压强不变时，体积V和温度T成正比. 0 V T/K A B 乙 273.15 气体体积为0时，温度为0 V与摄氏温度t是一次函数关系 V与热力学温度T是正比关系 等压图像 2.盖—吕萨克定律内容：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。 即V T 式中V1、T1表示气体在1（初态）、V2、T2表示2（末态） 3. 公式表述： 这里的C和玻意耳定律查理定律表达式中的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（与室温相比），压强不太大（与大气压相比） ②气体的质量和体积都不变。 　　　　　　　或 盖—吕萨克定律 =CΔT =C 一定质量的气体，在压强不变的条件下，体积的变化量V与热力学温度的变化量（等于摄氏温度变化量t ）成正比。 注意：V与热力学温度T成正比，不与摄氏温度t成正比，但体积的变化V与摄氏温度t的变化成正比。V  t(T) △V △T T1 V1 推论 盖·吕萨克（UosephLollis Gay—lussac，1778—1850年）法国化学家、物理学家. 盖·吕萨克1778年9月6日生于圣·莱昂特。1800年毕业于巴黎理工学校. 1850年5月9日，病逝于巴黎，享年72岁. 1802年，盖·吕萨克发现气体热膨胀定律(即盖·吕萨克定律)压强不变时，一定质量气体的体积跟热力学温度成正比.即V1/T1=V2/T2=……=C恒量. 其实查理早就发现体积与温度的关系，只是当时未发表，也未被人注意。直到盖-吕萨克重新提出后，才受到重视。早年都称“查理定律”，但为表彰盖-吕萨克的贡献而称为“查理-盖吕萨克定律”. 盖—吕萨克生平介绍 5、图象——等压线 （1）等压线：一定质量的某种气体在等压变化过程中，体积随温度变化关系的直线，叫做等压线。 (2)等压线的特点：一定质量的气体的V—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？ 等压线 V－t图像 V－T图像 V0 V V 等压线 ④V－t图象：在等压变化过程中，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.图象纵轴的截距V0是气体在0 ℃时的体积. 特点： ①一定质量的气体的V—T图线其延长线过坐标原点（过原点的倾斜直线），斜率反映压强大小。 ②图线上每一个点表示气体一个确定的状态，同一根等压线上各状态的压强相同。 ③不同压强下的等压线，斜率越大，压强越小（同一温度下，体积大的压强小）。 P1<P2 （3）V－T和V－t图像： 盖—吕萨克定律 ⑤盖—吕萨克定律的微观解释: ——实验定律 一定质量（m）的理想气体的总分子数（N)是一定的，要保持压强（p）不变，当温度（T）升高时，全体分子运动的平均速率V会增加，那么单位体积内的分子数（n）一定要减小（否则压强不可能不变），因此气体体积一定增大；反之当温度降低时，同理可推出气体体积一定减小。 注意： 条件中的“温度不太低（与室温相比），压强不太大（与大气压相比）”的含义： 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”。 微观解释 【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