第二章 3 气体的等压变化和等容变化-【精讲精练】2023-2024学年高中物理选择性必修第三册人教版(教师用书)

享学科网书城国 品牌书店·知名数辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 3气体的等压变化和等容变化 [学业要求] 1.知道盖-吕萨克定律和查理定律的内容和表达式。 2.知道p-T图像和VT图像及其物理意义。 3.能够利用盖-吕萨克定律和查理定律处理有关的气体问题。 4.知道什么是理想气体，了解实际气体可以看作理想气体的条件。 5.理解一定质量理想气体的状态方程的内容和表达式，并能运用其解决有关问题。 6.能用气体分子动理论解释三个气体实验定律。 /预习案必备知识·问题导学 一、气体的等压变化 1.等压变化 一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，体积随温度的变化。 2.盖-吕萨克定律 (1)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。 (2)表达式。 ①V=CT或VT=C(C是常量)。 ②V1T1=V2T2或V1V2=T1T2(%、T1和V2、T2分别表示气体在不同状态下的体 积和热力学温度)。 (3)气体等压变化的图像如图。 (4)适用条件：气体的质量不变，压强一不变 3.分析 一定质量的气体，不同温度下的等温线是不同的。 二、气体的等容变化 1.等容变化 一定质量的某种气体，在体积不变时，压强随温度的变化。 2.查理定律 (I)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。 摩独家授权侵权必究 享学科网书城国 品牌书店·知名数辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 ①p=CT或pT=C(C是常量)。 ②p1T1=p2T2或plp2=T1T291、T和2、T2分别表示气体在不同状态下的压 强和热力学温度)。 (3)气体等容变化的图像如图 t/℃ 02 273.15T/K (4)适用条件：气体的质量不变，体积不变。 三、理想气体 1.理想气体：在任何温度、任何压强下都遵从实验定律的气体。 2.理想气体与实际气体 实际 温度不低于零下儿十摄氏度 理想 气体 条件 气体 压强不超过大气压的几倍 四、理想气体的状态方程 1.内容：一定质量的某种理想气体，在从某一状态变化到另一状态时，压强跟体积的乘 积与热力学温度的比值保持不变。 2.理想气体状态方程表达式 p1V1T1=p2V2T2或pVT=C(恒量)。 3.成立条件：一定质量的理想气体。 五、气体实验定律的微观解释 1.玻意耳定律的微观解释 一定质量的某种理想气体，温度保持不变时，分子的平均动能是一定的。体积减小 时，分子的数密度增大（填“增大”或“减小”），单位时间内、单位面积上碰撞器壁的 分子数就增多，气体的压强就增大（填“增大”或“减小”）。 2.盖-吕萨克定律的微观解释 一定质量的某种理想气体，温度升高时，分子的平均动能增大（填“增大”或“减 小”)；只有气体的体积同时增大（填“增大”或“减小”）使分子的数密度减小，才能 保持压强不变。 3.查理定律的微观解释 一定质量的某种理想气体，体积保持不变时，分子的数密度保持不变，温度升高时，分 子的平均动能增大（填“增大”或“减小”），所以气体的压强增大（填“增大”或 “减小”)。 1自我诊断1 1.下列说法正确的是() ·独家授权侵权必究。 享学科网书城国 品牌书店·知名数辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 A.查理定律的数学表达式pT=C,其中C是一常量，C是一个与气体的质量、压强、 温度、体积均无关的恒量 B.无论是盖-吕萨克定律的V-1图像还是T图像，其斜率都能表示气体压强的大小， 斜率越大，压强越大 C.能用气体实验定律来解决的问题不一定能用理想气体状态方程来求解 D.对于不同的理想气体，其状态方程pVT=C(恒量)中的恒量C相同 答案D 2.已知湖水深度为20m,湖底水温为4℃，水面温度为17℃，大气压强为1.0×10P。 当一气泡从湖底缓慢升到水面时，其体积约为原来的31倍。（取g=10m/s2,P水=1.0× 103 kg/m3) 探究案关键能力·互动探究 /析考点·悟规律·慕养提开 探究点一气体的等容变化 1.查理定律及推论 查腕件片会只-器浅4子 表示一定质量的某种气体从初状态(、T)开始发生等容变化，其压强的变化量△与温度 的变化量△T成正比。 2.p-T图像和p-t图像 (I)p-T图像：一定质量的某种气体，在等容变化过程中，气体的压强p和热力学温度T 的图线是延长线过原点的倾斜直线，如图甲所示，且<，即体积越大，斜率越小。 V /A V T/K -273.150吃 甲 (2p-t图像：一定质量的菜种气体，在等容变化过程中，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，如图乙所示，等容线是一条延长线通过横轴上一273.15℃的 倾斜直线，且斜率越