2.3 气体的等圧変化和等容变化（同步课件）-2023-2024学年高二物理同步精品课堂（人教版2019选择性必修第三册）

§3 气体的等圧変化和等容变化 第二章 气体、固体和液体 目录 CONTENTS 气体的等压变化 01 理想气体 气体的等容变化 03 02 气体实验定律的微观解释 04 观察与思考： 实验表明： 在保持气体的压强不变的情况下，一定质量气体的体积随温度的升高而增大。 等压变化：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。 气体的等压变化 01 实验探究： 在等压变化中，气体的体积与温度可能存在着什么关系？ 盖·吕萨克（1778—1850年）法国化学家、物理学家. 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. 1.盖·吕萨克定律: V=CT 或 2.公式表述： 或 3.公式推论： 4.两种不同温标下的等压变化图像： 热力学温标下的图像 摄氏温标下的图像 思考与讨论： (1)你是否可以根据所学的知识推导出在压强一定时，体积和摄氏温度之间的关系式？ (3)为什么在0K和-273.15℃附近用虚线？ (2)两种图像明显不一样？我们在今后处理问题时，需要注意什么问题？ （4）同一气体，不同压强下等压线是不同的，你能判断那条等压线气体的压强比较大吗？你是根据什么理由作出判断的？ 结论：等压线斜率越大，压强越小。 思考与讨论： 气体的等容变化 02 实验探究： 等容变化：一定质量的某种气体，在体积不变时，压强随温度的变化的过程。 在等容变化中，气体的体压强与温度可能存在着什么关系？ p=CT 或 2.公式表述： 1.查理定律： 或 查理（1746－l823） 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。 3.公式推论： 4.两种不同温标下的等容变化图像： 热力学温标下的图像 摄氏温标下的图像 思考与讨论： (1)你是否可以根据所学的知识推导出在压强一定时，体积和摄氏温度之间的关系式？ (3)为什么在0K和-273.15℃附近用虚线？ (2)两种图像明显不一样？我们在今后处理问题时，需要注意什么问题？ （4）同一气体，不同体积下等容线是不同的，你能判断那条等容线气体的体积比较大吗？你是根据什么理由作出判断的？ 结论：等容线斜率越大，体积越小。 思考与讨论： 【例题】某种气体的压强为2×105Pa，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，球此时气体的压强。 解： 开始时：p1=2×105Pa，V1=1m3，T1=200K 等温后状态： p=?， V=2m3，T=200K 等容后状态： p2=?，V2=2m3，T2=300K 根据玻意耳定律，有：p1V1=pV 根据查理定律，有： 联立上述各式可得： P2=1.5×105Pa 理想气体 03 1.理想气体：在任何温度、任何压强下都遵从气体实验定律的气体。 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）在温度不太低，压强不太大时实际气体都可看成是理想气体。 （4）从能量上说：理想气体的微观本质是忽略了分子力，没有分子势能，理想气体的内能只有分子动能。 （3）从微观上说：分子间以及分子和器壁间，除碰撞外无其他作用力，分子本身没有体积，即它所占据的空间认为都是可以被压缩的空间。 一定质量的理想气体，由初状态（p1、V1、T1）变化到末状态（p2、V2、T2）时，两个状态的状态参量之间的关系为： 拓展学习（理想气体状态方程）： 方程具有普遍性 理想气体 04 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，体积减小时，分子的数密度增，单位时间内、单位面积上碰撞器壁的分子数就多，气体的压强增大。 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，只有气体的体积同时增大，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。在这种情况下，温度升高时，气体的压强增大。 课堂练习 05 D 1．如图甲所示，一定质量理想气体的状态沿1→2→3→1的顺序作循环变化。若改用乙图像表示这一循环，乙图中表示可能正确的选项是（　　） 2．一定质量的理想气体，在压强不变的情况下，温度由5℃升高到10℃，体积的增量为∆V1；温度由10℃升高到15℃，体积的增量为∆V2，则（　　）A．∆V1=∆V2 B．∆V1>∆V2C．∆V1<∆V2 D．无法确定 A 3．如图所示，A、B是两个容积相同的密闭容器，由细玻璃管连通，管内有一段汞柱。当A容器内气体温度为00C，B容器内气体温度为100C，汞柱在管中央静止。若分别给A、B容器加热，使它们的温度都升高100C，管内汞柱将（　　）A．