2.3.2气体的等容变化 课件-2023-2024学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第三册

2.3.2 气体的等容变化 第二章 气体、固体和液体 (2) 为什么夏天打足气的轮胎在太阳下暴晒，很容易爆胎？ (1) 暖水瓶头天灌的开水，为什么第二天早上瓶塞很难拔开？ 问题 问题导入 一定质量的某种气体，在体积不变时，压强随温度变化的过程 1．气体的等容变化： 2．查理定律 (1)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 (2)表达式： p＝CT(C是常量)，或 或 气体的等容变化 (3)适用条件： ①压强不太大，温度不太低 ②气体的质量和体积都不变 P=CT P=C(t+273.15) 等容线 等容线 (4)对等容线的理解 V1 V2 V1 < V2 同一条直线上体积相同，不同直线斜率越大，体积越小。 1. 如图所示，两端封闭、粗细均匀、竖直放置的玻璃管内，有一长为h的水银柱，将管内气体分为两部分，已知l2＝2l1。若使两部分气体同时升高相同的温度，管内水银柱将如何运动？(设原来温度相同) 课堂练习 向上移动 2. 如图，四支两端封闭、粗细均匀的玻璃管内的空气被一段水银柱隔开，按图中标明的条件，当玻璃管水平放置时，水银柱处于静止状态。如果管内两端的空气都升高相同的温度，则水银柱向左移动的是（ ） CD 3. 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 4. 如图，静止的气缸内封装了一定质量的气体，水平轻杆一端固定在墙壁上，另一端与气缸内的活塞相连。已知大气压强为 ，气缸的质量为50kg，活塞质量不计，其横截面积为0.01m2，气缸与地面间的最大静摩擦力为气缸重的0.4倍，活塞与气缸之间的摩擦可忽略。开始时被封闭气体压强为 、温度为27 0C，求： (1)缓慢升高气体温度，气缸恰好开始向左运动时气体的压强P和温度t； (2)某同学认为封闭气体的温度只有在270C 到(1)问中的 t 之间，才能保证气缸静止不动， 你是否同意此观点？若不同意请计算出正确结果。 7. 如图，一根粗细均匀、内壁光滑的玻璃管竖直放置，玻璃管上端有一抽气孔，管内下部被活塞封住一定质量的理想气体，气体温度为T1。现将活塞上方的气体缓慢抽出，当活塞上方的压强达到P0时，活塞下方气体的体积为V1，此时活塞上方玻璃管的容积为2.6 V1，活塞因重力而产生的压强为0.5P0。继续将活塞上方抽成真空后密封，整个抽气过程中管内气体温度始终保持不变，然后将密封的气体缓慢加热。求： (1)活塞刚碰到玻璃管顶部时气体的温度T2； (2)当气体温度达到1.8T1时的压强P。 5. 如图所示是一定质量的理想气体状态按图中箭头顺序变化，状态D的温度为270C，BC为一段双曲线，试求出TA、TB、TC，并画出气体状态变化的P-T图象。 $