2.3 气体的等压变化和等容变化 课件 -2024-2025学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第三册

2.3 气体的等压变化 和等容变化专题问题 授课人：XXX 版权所有：学科网-xshq7(QQ894665727) 《新人教版高中物理选择性必修第三册》同步课件 第二章 气体、固体和液体 物理大世界——学科网知识店铺 https://shop.xkw.com/150619 理想气体的图像问题 名称 图像 特点 其他图像 等温线 p－V   pV＝CT(C为常量)，即p与V的乘积越大的等温线对应的温度越高，离原点越远 　 p－   p＝ ，斜率k＝CT，即斜率越大，对应的温度越高 理想气体的图像问题 等容线 p－T   即斜率越大，对应的体积越小 　 等压线 V－T   即斜率越大，对应的压强越小 　 理想气体的图像问题 1.理想气体状态变化的过程，可以用不同的图像描述。已知某个图像，可以根据这一图像转换成另一图像，如由p－V图像转换成p－T图像或V－T图像。 2.在图像转换问题中要特别注意分析隐含物理量。p－V图像中重点比较气体的温度，p－T图像中重点比较气体的体积，V－T图像中重点比较气体的压强。确定了图像中隐含物理量的变化，图像转换问题就会迎刃而解。 小试牛刀 (多选)一定质量的理想气体经过一系列变化过程，如图所示，下列说法中正确的是（ ） A.a→b过程中，气体体积变小，温度降低 B.b→c过程中，气体温度不变，体积变小 C.c→a过程中，气体体积变小，压强增大 D.c→a过程中，气体压强增大，温度升高 AD 小试牛刀 　(多选)一定质量的理想气体的状态变化过程的p－V图像如图所示，过程为A→B→C→A，其中A→B是等温变化，如将上述变化过程改用p－T图像和V－T图像表示，则下列图像可能正确的是（ ） BD 液柱移动问题 分析液柱(或活塞)移动问题常使用假设推理法：根据题设条件，假设液柱不动，运用相应的物理规律及有关知识进行推理。 常用推论有两个： (1)查理定律的分比形式： (2)盖—吕萨克定律的分比形式： 小试牛刀 　如图所示，20 ℃的氧气和10 ℃的氢气体积相同，水银柱在连通两容器的足够长的细管中央，当氧气和氢气的温度都升高10 ℃时，水银柱( ) A.不移动 B.向左移动 C.向右移动 D.先向右后向左移动 B 变质量问题 1.打气问题 向球或轮胎中充气是一个典型的变质量气体问题。只要选择球或轮胎内原有气体和即将打入的气体作为研究对象，就可以把充气过程中的变质量气体问题转化为定质量气体的状态变化问题。 变质量问题 已知理想气体状态方程pVT＝C中C＝nR(n指物质的量，R是气体常量),把压强、体积、温度分别为p1、V1、T1，p2、V2、T2…的几部分理想气体进行混合。 混合后的压强、体积、温度为p、V、T， 可以证明： 小试牛刀 　用打气筒将压强为1atm的空气打进自行车轮胎内，如果打气筒容积ΔV＝500cm3，轮胎容积V＝3L，原来压强p＝1.5atm。现要使轮胎内压强变为p′＝4atm，若用这个打气筒给自行车轮胎打气，则要打气次数为(设打气过程中空气的温度不变)( ) A.10 B.15 C.20 D.25 B 方法二 若温度不变，p1V1＋p2V2＋…pnVn＝pV 温度不变，可得pV＋np0ΔV＝p′V， 代入数据解得n＝15。 变质量问题 2.抽气问题 从容器内抽气的过程中，容器内的气体质量不断减小，这属于变质量问题。分析时，将每次抽气过程中抽出的气体和剩余气体作为研究对象，质量不变，故抽气过程可看作是膨胀的过程。 小试牛刀 　(多选)如图所示，用容积为 的活塞式抽气机对容积为V0的容器中的气体(可视为理想气体)抽气，设容器中原来气体压强为p0，抽气过程中气体温度不变。则（ ） A.连续抽3次就可以将容器中气体抽完 B.第一次抽气后容器内压强为 C.第一次抽气后容器内压强为 D.连续抽3次后容器内压强为 BC 变质量问题 3.罐气(气体分装)问题 将一个大容器里的气体分装到多个小容器中的问题也是变质量问题，分析这类问题时，可以把大容器中剩余的气体和多个小容器中的气体作为一个整体来进行研究，即可将“变质量”问题转化为“定质量”问题。 小试牛刀 　容积V＝20 L的钢瓶充满氧气后，压强p＝10 atm，打开钢瓶阀门，让氧气分装到容积为V′＝5 L的真空小瓶中去。分装完成后，每个小瓶及钢瓶中氧气的压强均为p′＝2 atm。在分装过程中无漏气现象，且温度保持不变，那么最多可能装的瓶数是（ ） A.4瓶 B.10瓶 C.16瓶