2.3.2气体的等压变化和等容变化 课件-2022-2023学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第三册

第二章　气体、固体和液体 气体的等压变化 　　　　　和等容变化（第二课时） 高二物理组　　吕老师 学习目标 1、了解什么是理想气体模型，知道实际气体在什么情况下可 看成理想气体 2、会用气体分子动理论知识和统计观点解释气体实验定律 气体实验定律 玻意耳定律 查理定律 盖-吕萨克定律 压强不太大(相对大气压) 温度不太低(相对室温) 【问题】这些定律的适用范围是什么? p1V1=p2V2 　知识回顾 阅读课本Ｐ26—28，完成导学案8min 1、关于理想气体的性质，下列说法中正确的是 (　　) A．理想气体是一种假想的物理模型，实际并不存在 B．理想气体的存在是一种人为规定，它是一种严格遵守气体实验定律的气体 C．一定质量的理想气体，内能增大，其温度一定升高 D．氦是液化温度最低的气体，任何情况下均可视为理想气体 ABC 练习 2、(多选)下列对理想气体的理解，正确的有(　 　) A．理想气体实际上并不存在，只是一种理想模型 B．只要气体压强不是很高就可视为理想气体 C．一定质量的某种理想气体的内能与温度、体积都有关 D．在任何温度、任何压强下，理想气体都遵从气体实验定律 AD 忽略气体分子大小 在温度不低于零下几十摄氏度、压强不超过大气压的几倍时，把实际气体当成理想气体来处理，误差很小。 理想气体 微观 忽略分子间相互作用力 忽略气体分子与器壁的动能损失 宏观： 任何温度、任何压强下都遵从气体实验定律的气体。 ——理想化实物模型 没有分子势能 气体内能只与温度有关，与体积无关。 质点、点电荷、单摆、弹簧振子、理想变压器、理想气体等。 理想气体 　　如果某种气体的三个状态参量（p、V、T）都发生了变化，它们之间又遵从什么规律呢？ 如图所示，一定质量的某种理想气体从A到B经历了一个等温过程，从B到C经历了一个等容过程。分别用pA、VA、TA和pB、VB、TB以及pC、VC、TC表示气体在A、B、C三个状态的状态参量，那么A、C状态的状态参量间有何关系呢？ 0 p V A B C TA=TB 思考与讨论 理想气体 推导过程 从A→B为等温变化： pAVA=pBVB ① 从B→C为等容变化： 由查理定律 ② 0 p V A B C 由①②联立，解得： TA=TB VB=VC 由玻意耳定律 理想气体 内容：一定质量的某种理想气体在从一个状态变化到另一个状态时，尽管p、V、T都可能改变，但是压强跟体积的乘积与热力学温度的比值保持不变。 2. 公式： 或 与物体的质量和种类有关，即与物质的量有关（C=nR），与p、V、T无关. 4. 单位：温度T必须是热力学温度，公式两边中压强p和体积V单位必须统一，但不一定是国际单位制中的单位. 3. 适用条件：一定质量的理想气体 5. 注意：状态方程只表示气体在状态变化过程中比值的不变，与过程无关，但与变化过程相关的过程量如做功、传递的热量等是与过程有关的 理想气体的状态方程 8 6. 理想气体状态方程和三个气体实验定律的关系 气体的三大定律都是实验定律，由实验归纳总结得到。 理想气体的状态方程 9 3、一定质量的理想气体，初状态是(p0、V0、T0)，经过一个等压过程，温度升高到3T0/2，再经过一个等容变化，压强减小到p0/2，则气体最后的状态是( ) A．3p0/4，3V0/2，3T0/2 B．p0/2，3V0/2，3T0/4 C．p0/2，V0，T0/2 D．以上答案均不对 B 练习 　4、(多选）下列图中，可能反映理想气体经历了等压变化→等温变化→等容变化后，又回到原来状态的有(　　) 由图可看出经历了“等压变化”→“等温变化”→“等容变化”后，又回到原来状态的是A、C。 解析： AC 练习 　5、如图所示，一定质量的空气被水银封闭在静置于竖直平面的U形玻璃管内，右管上端开口且足够长，右管内水银面比左管内水银面高h，下列能使h变大的是(　　 ) A.环境温度升高 B.大气压强升高 C.沿管壁向右管内加水银 D.U形玻璃管自由下落 ACD 解析 　 对左管被封气体：p＝p0＋ph，由 (常数)，可知当温度T升高，大气压p0不变时，h变大，故A正确；大气压升高，h变小，B错；向右管加水银时，由温度T不变，p0不变，V变小，p增大，即h变大，C正确；U形玻璃管自由下落，水银完全失重，气体体积增加，h变大，D正确。　 练习 应用理想气体状态方程解题的一般步骤 1.明确研究对象,即一定质量的理想气体。 2.确定气体在初、末状态的参量p1、V1、T1及p2、V2、T2。 3.由状态方程列式求解。