第二节 气体实验定律（Ⅱ）（教学课件）物理粤教版选择性必修第三册

第二节 气体实验定律（Ⅱ） 粤教版（2019）高中物理选择性必修第三册 第二章 气体、液体和固体 @HY 复习回顾 查理定律 盖吕萨克定律 玻意耳定律： 一定质量的气体，在温度不变的情况下，其压强与体积成反比。 复习回顾 查理定律 盖吕萨克定律 如何把鸡蛋从玻璃瓶中解救出来？ 实验探究 思考：①怎么保证等容变化？ ②怎么测量压强和温度？ P1=P0 P2=P0-ρgh P3=P0+ρgh 移动压强计右侧玻璃管使得左管上液面每次恢复到标记处 O P t/ A B ℃ 实验结论：气体体积一定时，各种气体的压强都随温度的升高均匀增大。 外推 P=Ct+P0 -273.15℃ A B T/K P O P=CT 热力学温度T=t+273.15 K 简洁美 热力学温度（T），国际单位开尔文，简称开,符号K 复习回顾 查理定律 盖吕萨克定律 1．等容过程． 气体在体积保持不变的情况下发生的状态变化过程． 2．查理定律． (1)内容：一定质量的气体，在体积不变的情况下， 其压强p与热力学温度T成正比． (2)公式： (3)适用条件：气体的质量一定，气体的体积不变． 查理定律： 复习回顾 查理定律 盖吕萨克定律 一定质量的气体发生等容变化时的P-T图像，如图所示，其延长线经过坐标原点，斜率反映体积大小。 不同体积下的等容线，斜率越大，体积越小（同一温度下，压强大的体积小）如图所示，V1<V2。 例题1 汽车轮胎的气压是影响汽车节油及行驶安全的重要因素，据统计，在高速公路上有40%以上的交通事故是由于轮胎发生故障引起的。汽车在高速行驶时车胎因反复形变而升温，车胎内气压随之升高。某品牌的汽车轮胎说明书上标有“最大胎压3kg/cm2”。该车在夏天以120km/h的速度行驶时，车胎内气体温度可达70℃，为保证汽车在最高限速120km/h的高速路上安全行驶，则在30℃的气温下，汽车出发前给车胎充气的气压上限是多少? 解：30 ℃时车胎能充气的最大压强为p1，温度达70 ℃时的气压为 由查理定律 ，有 ，解得 即汽车在30 ℃的气温下，车胎气压不能超过。 复习回顾 查理定律 盖吕萨克定律 1．等压过程：气体在压强不变情况下发生的状态变化过程 2．盖­吕萨克定律． (1)内容：一定质量的气体，在压强不变的情况下， 其体积V与热力学温度T成正比． (2)公式： (3)适用条件：气体质量一定，气体压强不变． 或 或 复习回顾 查理定律 盖吕萨克定律 (4)V­T 图像． 由V＝CT可知在V­T坐标系中， 等压线是一条通过坐标原点的倾斜的直线． 对于一定质量的气体，不同等压线的斜率不同． 斜率越小，压强越大，如图所示，p2>p1. 例题2 炎热的夏天，当我们在教室开空调时，除了温度以外，教室内空气的质量其实也发生了改变。请估算降温前后教室内空气的质量变化量 (已知1个标准大气压下温度为0℃时，空气密度为 1.29kg/m2)。 解：设教室为长方形，长、宽、高分别为L=10m，D=6m，H=3m，开空调使室内空气从温度t1=33℃降到t2=26℃ ，室内气压近似保持为 1个标准大气压，把降温过程中从室外进入室内的空气与原来室内的空气看成一个整体，则气体质量恒定。设在0℃、33℃、26℃时，整个气体的体积分别为V0、V1、V2，根据盖-吕萨克定律，有， 而 ，得， 。 例题2 炎热的夏天，当我们在教室开空调时，除了温度以外，教室内空气的质量其实也发生了改变。请估算降温前后教室内空气的质量变化量 (已知1个标准大气压下温度为0℃时，空气密度为 1.29kg/m2)。 设33℃时空气密度为ρ1，则ρ0V0 = ρ1 V1 ，且已知1 个标准大气压下，温度为0℃时，空气密度ρ0 =1.29kg/m2，则 而室内空气的质量变化量等于外界进入室内的空气质量，即 则温度从t1=33℃降到t2=26℃ ，室内空气约增加了4.84 kg。 气体实验定律 定律 玻意耳定律（等温变化） 查理定律（等容变化） 盖-吕萨克定律（等压变化） 表达式 图像 P V A B T/K V O A B T/K P O √ 1．对于一定质量的气体，在体积不变时，压强增大到原来的2倍，则气体温度的变化情况是(　　) A．气体的摄氏温度升高到原来的2倍 B．气体的热力学温度升高到原来的2倍 C．气体的摄氏温度降为原来的一半 D．气体的热力学温度降为原来的一半 B 课堂练习 √ 2．(多选)图中描述一定质量的气体做等容变化图线的是(　　) A　 　 　　B　 　 　　C　　 　D √ C