2.3 气体的等容变化和等压变化 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

2.3 气体的等容变化和等压变化 一、气体的等容变化 查理 一、气体的等容变化 T＝(t+273.15) K 一、气体的等容变化 1.查理定律：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： 或 (p1,T1) (p2,T2) 一、气体的等容变化 3.一定质量气体的等容线物理意义: 不同体积下的等容线，斜率越大，体积越小。 V2<V1 练习：某种气体压强为2 × 105 Pa，体积为 1m3，温度为200K。它经过等温过程后体积变为 2m3。随后，又经过等容过程，温度变为300K。求此时气体的压强。 解：根据玻意耳定律， 根据查理定律， 等温和等容变化后气体的压强为 4、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； 一、气体的等容变化 二、气体的等压变化 盖-吕萨克 二、气体的等压变化 T＝(t+273.15) K 二、气体的等压变化 1.盖-吕萨克定律：一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，体积V与热力学温度T成正比。 2.表达式： 或 (V1,T1) (V2,T2) 二、气体的等压变化 3.一定质量气体的等压线物理意义 不同压强下的等压线，斜率越大，压强越小。 p2<p1 练习:容器中装有某种气体，容器上有小口与大气相通，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？ 127℃ 27℃ 解：以容器内温度为27℃时的气体为研究对象 初态： V1=V T1=27+273=300K 末态： V2=？ T2=127+273=400K 根据等压变化 T＝t+273 K 小结：三大气体实验定律 1、玻意耳定律： 2、査理定律： 3、盖-吕萨克定律： 适用范围： 温度不太低，压强不太大。 在任何温度和任何压强下都能严格遵从气体实验定律,这样的气体叫做“理想气体”。 三、理想气体 在任何温度和任何压强下都能严格遵从气体实验定律,这样的气体叫做“理想气体”。 理想气体是不存在的，是一种理想模型。 在温度不太低,压强不太大的情况下，实际气体都可看成是理想气体。 例：如图，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。那么气体在A、C状态的状态参量间有何关系？ 0 p V A B C TA=TB 从A→B为等温变化：由玻意耳定律 从B→C为等容变化：由查理定律 又TA=TB，VB=VC 解得： 0 p V A B C TA=TB 三、理想气体状态方程 一定质量理想气体，从一个状态变化到另一个状态时，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。 或 练习：一定质量的理想气体处于某一初始状态,现要使它的温度经过一系列状态变化后,回到初 始状态的温度,可能实现的过程是（ ） A 先保持压强不变而使体积膨胀 接着保持体积不变而增大压强 B 先保持压强不变而使体积减小 接着保持体积不变而减小压强 C 先保持体积不变而增大压强, 接着保持压强不变而使体积膨胀 D 先保持体积不变而减小压强, 接着保持压强不变而使体积膨胀 D  练习：一水银气压计中混进了空气，因而在27℃，外界大气压为758mmHg时，这个水银气压计的读数为738mmHg，此时管中水银面距管顶80mm，当温度降至-3℃时，这个气压计的读数为743mmHg，求此时的实际大气压值为多少mmHg？ 解：以混进水银气压计的空气为研究对象 初状态： p1=758-738=20 mmHg  V1=80S mm3 T1=273+27=300 K 末状态： p2=p-743 mmHg V2=（738+80）S-743S=75S mm3 T2=273+（-3）=270K 由理想气体状态方程得： 解得：  p=762.2 mmHg 右侧气体等温变化 左侧气体，根据理想气体状态方程： 活塞移动到最低点， A回到最初状态， $