2.3 气体的等压变化和等容变化-【赢在微点】轻松课堂2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第三册（人教版）

3.气体的等压变化和等容变化 ( 1 . 知道什么是等压变化 , 知道盖 - 吕萨克定律的内容和公式 , 以及利用定律求解有关问题。 2 . 知道什么是等容变化 , 知道查理定律的内容和公式 , 以及利用定律求解有关问题。 3 . 了解等容变化的 p - T 图像和等压变化的 V - T 图像的物理意义 , 并会运用其分析处理具体问题。 4 . 了解理想气体的模型 , 并知道实际气体在什么情况下可以看成理想气体。 5 . 能用气体分子动理论解释三个气体实验定律。 　　 我国民间常用“拔火罐”的方法来治疗某些疾病 , 即用一个小罐 , 将纸燃烧后放入罐内 , 然后迅速将火罐开口端紧压在人体的皮肤上 , 待火罐冷却后 , 火罐就被紧紧地“吸”在皮肤上。 　　 ( 1 ) 冷却前后 , 火罐内气体的体积变化吗 ?( 2 ) 冷却前后火罐内气体的压强如何变化 ? ) 稳健启程·新知初步构建 学生用书P029 　 知|识|梳|理 一、气体的等压变化 1.等压变化：一定质量的某种气体，在压强不变时，体积随温度变化的过程叫作气体的等压变化。 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，体积V与热力学温度T成正比。 (2)表达式：V=CT或=C或=。 (3)适用条件：气体的质量不变，压强不变。 (4)图像。 一定质量的气体，在压强不变时，其V-T图像是一条过原点的倾斜直线，即等压线，如图甲所示。其V-t图像不过原点，但反向延长线交t轴于-273.15 ℃，如图乙所示。  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变化的过程叫作气体的等容变化。 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)公式：p=CT或=。 (3)适用条件：气体的质量不变，体积不变。 (4)图像。 一定质量的气体，在体积不变时，其p-T图像是一条过原点的倾斜直线，即等容线，如图甲所示。其p-t图像不过原点，但反向延长线交t轴于-273.15 ℃，如图乙所示。  三、理想气体 1.定义：在任何温度、任何压强下都严格遵从气体实验定律的气体。 2.理想气体与实际气体。 3.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，尽管其压强p、体积V和温度T都可能改变，但是压强p与体积V的乘积与热力学温度T之比保持不变。 (2)表达式：①=；②=C。 (3)成立条件：一定质量的理想气体。 四、气体实验定律的微观解释 1.玻意耳定律的微观解释：温度不变，分子的平均动能不变。体积减小，分子的数密度增大，单位时间内、单位面积上碰撞器壁的分子数就多，气体的压强就增大。 2.查理定律的微观解释：体积不变，则分子的数密度不变，温度升高，分子的平均动能增大，分子撞击器壁的作用力变大，气体的压强增大。 3.盖-吕萨克定律的微观解释：温度升高，分子的平均动能增大，撞击器壁的作用力变大，而要使压强不变，则需使分子的数密度减小，所以气体的体积增大。 预|习|自|检 1.判断正误(正确的画“√”，错误的画“×”) (1)一定质量的气体做等容变化时，气体的压强与温度成正比。 (×) (2)V-t图像中，等压线是一条过原点的倾斜直线。 (×) (3)气体做等容变化时，温度从13 ℃升高到52 ℃，则气体的压强升高为原来的4倍。 (×) (4)实际计算中，当气体分子间距离r>10r0时，可将气体视为理想气体进行研究。 (√) (5)一定质量的理想气体，体积增大，气体分子的数密度变小，压强必然减小。 (×) 2.(1)一定质量的气体做等容变化，温度为200 K时的压强为0.8 atm，压强增大到2 atm时的温度为　　　　 K。  (2)一定质量的气体，在压强不变时，温度为200 K，体积为V0，当温度升高100 K时，体积变为原来的　　　　倍。  解析　(1)根据查理定律得=， 代入数据解得T2=500 K。 (2)根据盖-吕萨克定律得=，且T3=T0+100 K=300 K，代入数据解得V3=V0。 答案　(1)500　(2) 细研深究·萃取知识精华 学生用书P031 　 探究一 盖-吕萨克定律的理解和应用 1.盖-吕萨克定律及推论。 表示一定质量的某种气体从初状态(V、T)开始发生等压变化，其体积的变化量ΔV与热力学温度的变化量ΔT成正比。 2.V-T图像和V-t图像。 一定质量的某种气体，在等压变化过程中。 (1)V-T图像：气体的体积V随热力学温度T变化的图线是过原点的倾斜直线，如图甲所示，且p1<p2，即斜率越小，压强越大。 (2)V-t图像：体积V与摄氏温度t是一次函数关系，不是简单的正比例关系，