2.3 气体的等压变化和等容变化 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

第二章 气体、固体和液体 第2节 气体的等温变化 (第一课时) 知识回顾 1、气体等温变化的规律？ 一定质量的某种气体在温度不变的情况下，压强P与体积V成反比。（玻意耳定律） pV=C(常数) 或 p1V1 = p2V2 2、一定质量气体的等温线有何特点？ 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? 在保持气体压强不变的情况下，一定质量气体的体积随温度的升高而增大。 等压变化 等压变化：一定质量的某种气体，在压强不变时，体积随温度的变化的过程。 一、气体的等压变化 盖-吕萨克定律： 法国科学家盖-吕萨克首先通过实验发现：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 成正比。 这里的C和玻意耳定律表达式中的C都泛指比例常数，但它们并不相等。 2. 公式表述： 或 V=CT 3. 适用范围：①温度不太低，压强不太大 ②气体的质量和压强都不变。 注意：不是与摄氏温度t成正比 4. 图象——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。 思考：如何在V-t图像中表示等压线？ 想一想： ①为什么Ｏ点附近用虚线？ ②同一气体，在不同压强下等压线的斜率有何不同？ 不可能达到热力学绝对零度 P1< P2 同一等压线上各点压强相同,且斜率越大，压强越小。 【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？ 二、气体的等容变化 查理定律： 法国科学家查理通过实验发现：一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，它的压强 P 与热力学温度 T 成正比。 注意：不是与摄氏温度t成正比 2. 公式表述： 3. 适用范围：①温度不太低，压强不太大 ②气体的质量和体积都不变。 4. 图象——等容线 一定质量的某种气体在等容变化过程中，压强随温度变化关系的直线，叫做等容线。 思考：如何在P-t 图像中表示等容线？ 想一想： ①为什么Ｏ点附近用虚线？ ②同一气体，在不同体积下等容线的斜率有何不同？ 不可能达到热力学绝对零度 同一等容线上各点体积相同,且斜率越大，体积越小。 V1<V2 【例题2】一辆汽车未启动时，一车胎内气体温度为，胎压监测装置显示该车胎胎压为，考虑到胎压不足，司机驾驶车辆到汽车修理店充气，行驶一段路程到汽车修理店后，胎压监测装置显示该车胎胎压为，工作人员为该车胎充气，充气完毕后汽车停放一段时间，胎内气体温度恢复到时，胎压监测装置显示该车胎胎压为，已知车胎内气体体积为且不考虑体积变化，求： （1）车胎胎压为时轮胎内气体的温度； （2）新充入气体与车胎内原来气体的质量比。 1、确定研究对象，即被封闭的气体． 2、分析研究对象在状态变化时是否：质量一定，体积/压强不变． 3、确定初、末两个状态的压强/体积、温度（先转化为热力学温度）． 4、根据查理定律/盖-吕萨克定律列式求解． 三、利用查理定律和盖-吕萨克定律的解题思路 查理定律与盖·吕萨克定律的比较 练习1. 有一上端开口、竖直放置的玻璃管，管中有一段长的水银柱将一些空气封闭在管中，如图所示，此时气体的温度为。当温度升高到时，为了使封闭气体体积不变，需要再注入长度为多少的水银？（设大气压强为且不变） 练习2. 汽缸长，固定在水平地面上，汽缸中有横截面积的光滑活塞，活塞封闭了一定质量的理想气体，大气压强，当温度时，气柱长度，汽缸和活塞的厚度均可忽略不计。 ① 如果温度保持不变，将活塞缓慢拉至汽缸右端口，此时水平拉力的大小； ② 如果汽缸内气体温度缓慢升高，求活塞移至汽缸右端口时的气体温度。 第二章 气体、固体和液体 第2节 气体的等温变化 (第二课时) 1、三大气体实验定律内容是什么？ 压强不太大（相对大气压强）、温度不太低（相对室温） 知识回顾 2、这三大气体实验定律适用范围的相同点是什么？ 气体实验定律 玻意耳定律 查理定律 盖-吕萨克定律 p1V1=p2V2 这些定律都是在压强不太大（相对大气压强）、温度不太低（相对室温）的条件下总结出来的。当压强很大、温度很低时，由三个气体实验定律计算的结果与实际测量结果有很大的差别。 一、理想气体 1、定义：假设有这样一种气体，它在任何温度和任何压强下都遵从气体实验定律，我们把这样的气体叫做“理想气体”。 2、理想气体的特点： （1）理想气体是不存在的，是一种理想模型。 （2）在温