2.2 气体的等温变化 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

2.2 气体的等温变化 一串串气泡由池底慢慢升到水面，体积逐渐变大，这是为什么呢？ 气泡在上升过程中压强变小，气体的体积增大。 P23 条件：m不变、T不变 针对气体的研究， 我们可以先选定一个热力学系统，比如一定质量的空气，在温度不变的情况下，测量气体在不同体积时的压强，再分析气体压强与体积的关系。 P23-24 测量空气柱的体积 V 空气柱的压强 p 空气柱的长度l 可以通过刻度尺读取，空气柱的长度l与横截面积S 的乘积就是它的体积V。空气柱的压强p 可以从与注射器内空气柱相连的压力表读取。 次数 1 2 3 4 5 压强(×105 Pa) 体积(L) P24 p - 图像 p -V 图像 化曲为直 P24 误差分析及注意事项： 误差主要出现在长度的测量上，由于柱塞不能与刻度尺非常靠近，故读数时注意视线一定要与柱塞底面相平。 1.温度不变： 缓慢改变气体体积，稳定后读数，防止体积变化太快，温度变化；不要用手接触注射器的圆筒，防止圆筒从手上吸收热量，引起温度变化。 3.质量不变：应在柱塞上涂好润滑油，以免漏气，不是为了减小摩擦。 4.作图像时，使尽可能多的点落在直线上，不在直线上的点均匀分布直线两侧，偏离太大的点舍弃。 5.体积与长度成正比，无需测横截面积。 误差来源： 没有考虑注射器下面橡胶套内气体体积。 减小误差方法 使用较大注射器，气体体积不宜压得太小，使那一部分的体积可以忽略不计。 实验：探究气体等温变化的规律 一、实验思路 二、实验器材 三、实验步骤 四、数据分析 五、误差分析与注意事项 实验原理：一定质量的空气，在温度不变的情况下，测量气体在不同体积时的压强，再分析气体压强与体积的关系。 1.化曲为直 结论：一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，其压强与体积的倒数成正比 带铁夹的铁架台、注射器、柱塞(与压力表密封连接)、压力表、橡胶套、刻度尺 1.选研究对象 2.测量几组P、V数据 研究对象:一定质量的气体 适用条件:温度保持恒定 适用范围:温度不太低（与室温相比），压强不太大（与大气压相比） 大气压几倍的压强都可以算“压强不太大” 零下几十摄氏度也可以算作“温度不太低” 等温线 一定质量的气体，温度越高，气体压强与体积的乘积C越大，p－V 图像上的等温线离坐标原点越远。 k = pV =C 例：如图，一端封闭且粗细均匀的长玻璃管中，长为 h＝10 cm 的水银柱将一部分空气密封，管开口向上竖直放置时，管内空气柱的长度 l1＝0.3 m；若温度保持不变，玻璃管开口向下放置，水银没有溢出。待水银柱稳定后，密封空气柱的长度l2为多少？(大气压强 p0＝76 cmHg，计算结果保留2位有效数字) 解：开口向上时： p1＝p0＋ph V1＝l1S 开口向下时： p2＝p0－ph V2＝l2S 温度不变，则 (p0＋ph)l1S＝(p0－ph)l2S 教材P25-3、4 Lavf59.23.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 解得l2≈0.39 m。 $$