2.3.1 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

2.3.1 气体的等压变化和等容变化 1．等压变化：一定质量的某种气体，在压强不变时，体积随温度的变化过程叫做等压变化． 等压变化中，气体的体积与温度可能存在着什么关系？ 想一想 一、气体的等圧变化 【定性探究】 如图所示,烧瓶上通过橡胶塞连一根玻璃管,玻璃管内有一段红色液柱封闭烧瓶内的气体,用双手捂住烧瓶,会看到红色液柱向上移动.实验现象说明,一定质量气体,在　　　　　　不变的情况下,气体的体积　　　随温度的_______而　　　.  气体的压强 体积 增大 升高 （1）如何改变气体温度 改变敞口容器中的水温 （2）如何保证压强不变 保证液柱高度差不变或配重不变即可 升温下压，降温上提 2．等压变化实验设计： 3．等压变化实验探究： 序号 气柱长度l/cm 气柱的温度（t/℃） 气柱的温度（T/K） 1     2     3 ... O V t/℃ -273.15 结论：一定质量气体，压强不变时,体积和摄氏温度不成正比，与热力学温度成正比 O V T/K 化复杂为简单 4.盖-吕萨克定律 （1）内容:一定质量的某种气体,压强不变时,体积V与热力学温度T成正比.  （2）表达式: ②适用条件：质量一定，温度不太低，压强不变且不太大 ①等压常数C与气体种类和压强有关 注意：温度T必须是热力学温度，体积V单位要统一，但可以不是国际单位. （3）推论: 内容：一定质量气体，P不变时，V与摄氏温度t不成正比，但V与T以及t都成正比。 ΔV ΔT T1 V1 温故知新 5、等压变化图像: ①V-T图像（V=CT）:经过原点的倾斜直线，斜率k等于等压常数C O V T/K p1 p2 O V T/K k=C （1） 等压线：描述一定质量气体，压强不变时体积和温度的关系。 P2<P1 ②V-t图像【V=CT=C(t+t0)】：图像：不过原点倾斜的直线, 横截距：　　　　℃，表示绝对零度。 斜率：斜率k仍等于等压常数C， -273.15 O V t/℃ p1 p2 -273.15 O V t/℃ -273.15 k=C 温故知新 ③等压变化的P-T和P-V图像 O P A B O P A B O P A B A→B等压膨胀 A→B等压膨胀 A→B等压膨胀 温故知新 【例题1】如图所示,某同学用封有气体的玻璃管来测绝对零度,当容器中水温是30 ℃时,空气柱的长度为30 cm,当水温是90 ℃时,空气柱的长度是36 cm,则该同学测得的绝对零度相当于(　　) A.-273 ℃ B.-270 ℃C.-268 ℃ D.-271 ℃ B 温故知新 1．等容变化：一定质量的某种气体，体积不变时，压强随温度的变化的过程叫做等容变化． 二、气体的等容変化 等容变化中，气体的压强与温度可能存在着什么关系？ 想一想 【定性探究】 中医常用“拔火罐”来治疗某些疾病,如图所示,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.其原因是, 火罐内的气体______一定, 冷却后气体的温度　　　,压强　　　, 故在大气压力作用下被“吸”在皮肤上.  减小 降低 体积 2．等容变化实验设计： （1）如何保证体积不变 固定活塞或使靠近气柱侧液面不动 升温上提，降温下压 2．等容变化实验探究： O P t/℃ -273.15 O P T/K 结论：一定质量的气体,压强不变时,压强和摄氏温度不成正比，与热力学温度成正比。 序号 气柱压强p/(105 Pa) 气柱温度t/℃ 气柱的温度（T/K） 1     2     3 ... 化复杂为简单 3、查理定律 （1）内容:一定质量的某种气体,体积不变时,压强P与　　　______成正比.  （2）表达式: 热力学温度T ②适用范围：气体质量、体积不变，温度不太低，压强不太大 ①等容常数C与气体的种类和体积V有关 注意：温度T必须是热力学温度，压强p单位要统一，但可以不是国际单位. （3）推论: 内容：一定气体，V不变时，P与不与摄氏温度t成正比,但P与T以及摄氏温度变化t都成正比。 △p △T T1 p1 温故知新 4、等容变化图像: ①P-T图像(P=CT)：图像：等容线为过原点的倾斜直线, 斜率k等于等容常数C； O P T/K V1 V2 O P T/K k=C （1） 等容线：描述一定质量气体，体积不变时压强和温度的关系。 V2<V1 ②P-t图像：等压线为不过原点倾斜的直线, 横截距：为-273.15℃.表示绝对零度 斜率k：斜率k等于等容常数C； O P t/℃ V1 V2 -273.15 O P t/℃ -273.15 k=C 温故知新 ③等容变化的V-T和V-P图像 O V A B O V A B O V A B A→B等容升温 A→B等容升温 A→B等容升温 温故知新 【例题2】一定质量的气体在0℃时的压强为9×104Pa,保持氢气的体积不变，它在30℃时的压强多大？ 解：已知T1=273K, T2=303K 据查理定律= 得=×9×104Pa=1.0×105Pa 温故知新 【例题3】一定质量的气体压强为2×105Pa,体积为1m3,温度为200K。经过等温变化后体积变化2m3.随后又经过等容过程，温度变为300K,求此时的气体3压强多大？ 解：设气体初始状态参量分别为P1、V1、T1,等温变 化后为P、V、T,等容变化后为P2、V2、T2 T=T1, 据玻意耳定律有: P1V1=PV V=V2, 据查理定律= 联立得： 导入数据得p2==1.5×105Pa 温故知新 谢谢 再见！ 明 日 看 点 FormatFactory : www.pcfreetime.com FormatFactory : www.pcfreetime.com $$