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 【学习目标】 1．知道气体的等压变化，了解盖－吕萨克定律，并能应用其解决简单问题。 2．知道气体的等容变化，了解查理定律，并能应用其解决简单问题。 3．了解理想气体模型，知道实际气体在何种情况下可以看成理想气体。 4．能用分子动理论和统计观点解释气体实验定律。 导入新课 烧瓶上通过橡胶塞连接一根玻璃管，向玻璃管中注入一段水柱。用手捂住烧瓶，会观察到水柱缓慢向外移动，这说明了什么？ 一、气体的等压变化 根据书上内容，回答下列问题： 什么是等压变化？ 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。 4 【小组合作】 请查阅资料，理解盖一吕萨克定律 5   6   7 二 气体的等容变化 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。 1．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)表达式： p＝CT(C是常量)，或 或 。 (3)图像: 等压线 同一条直线上体积相同 V1 V2 < t O p -273.15 V1 T O p V2 ③体积越大，斜率越小。如图2：V1>V2>V3>V4。 （4）对等容线的理解 p­t图像中的等压线 ①延长线通过(－273.15 ℃，0)的倾斜直线。 ②纵轴截距p0是气体在0 ℃时的压强。 VT图像中的等压线 ①延长线通过原点的倾斜直线。 ②体积越大，斜率越小。如图3：V1>V2>V3>V4。 (5)适用条件： ①气体的质量不变 ②气体的体积不变 描述气体状态的三个参量： T不变，p、V变化：玻意耳定律 V不变，p、T变化：查理定律 p不变，V、T变化：盖-吕萨克定律 若，p、V、T 都变化，会遵循什么样的规律？ 适用条件：压强不太大，温度不太低 p、V、T 三、理想气体 1.理想气体：在任何温度、任何压强下都遵从气体实验定律的气体。 在温度不低于零下几十摄氏度、压强不超过大气压的几倍时，把实际气体当成理想气体来处理，误差很小。 2.理想气体的特点 （1）理想气体是不存在的，是一种理想模型。 （2）在温度不太低，压强不太大时实际气体都可看成是理想气体。 （4）从能量上说：理想气体的微观本质是忽略了分子力，没有分子势能，理想气体的内能只有分子动能。 （3）从微观上说：分子间以及分子和器壁间，除碰撞外无其他作用力，分子本身没有体积，即它所占据的空间认为都是可以被压缩的空间。 新知讲解 三、理想气体 1.理想气体：在任何温度、任何压强下都遵从气体实验定律的气体。 2.理想气体的特点 （1）理想气体是不存在的，是一种理想模型。 （2）在温度不太低，压强不太大时实际气体都可看成是理想气体。 （4）从能量上说：理想气体的微观本质是忽略了分子力，没有分子势能，理想气体的内能只有分子动能。 （3）从微观上说：分子间以及分子和器壁间，除碰撞外无其他作用力，分子本身没有体积，即它所占据的空间认为都是可以被压缩的空间。 一定质量的理想气体的内能仅由温度决定，与气体的体积无关。 新知讲解 一定质量的理想气体，由初状态（）变化到末状态（）时，两个状态的状态参量之间的关系为： 方程具有普遍性 三、理想气体 当温度T保持不变 当体积V保持不变 当压强p保持不变 或 新知讲解 四、气体实验定律的微观解释 1.玻意耳定律的微观解释：一定质量的某种理想气体，温度保持不变，体积减小时，分子的数密度增，单位时间内、单位面积上碰撞器壁的分子数就多，气体的压强增大。 四、气体实验定律的微观解释 2.盖-吕萨克定律的微观解释：一定质量的某种理想气体，温度升高时，只有气体的体积同时增大，使分子的数密度减小，才能保持压强不变。 四、气体实验定律的微观解释 3.查理定律的微观解释：一定质量的某种理想气体，体积保持不变时，分子的数密度保持不变。在这种情况下，温度升高时，气体的压强增大。 课堂练习 ACD 1、如图所示, 两端开口的弯管, 左管插入水银槽中,右管有一段高为h的水银柱，中间封有一段空气，则 （ ） A.弯管左管内外水银面的高度差为h B.若把弯管向上移动少许, 则管内气体体积增大 C.若把弯管向下移动少许，右管内的水银柱沿管壁上升 D.若环境温度升高，右管内的水银柱沿管壁上升 h p0+ρgh p x p p0+ρgx p0+ρgx= p0+ρgh 封闭气体温度和压强不变，体积不变 体积增大，则右管内的水银柱沿管壁上升 课堂练习 2、下列关于一定质量的气体的等容变化的说法中正确的是：[    ] A、气体压强的改变量与摄氏温度成正比； B、气体的压强与摄氏温度成正比； C、气体压强的改变量与热力学温度成正比； D、气体的压强与热力学温度成正比。 D P/T=C ,而T =t+273 ,故气体的压强与热力学温度成正比，与摄氏温度不成正比 △P/△T= C ,故气体压强的改变量与热力学温度的改变量成正比 3．对于一定质量的理想气体，下列状态变化中可能的是（ ） A．使气体体积增加而同时温度降低 B．使气体温度升高，体积不变、压强减小 C．使气体温度不变，而压强、体积同时增大 D．使气体温度升高，压强减小，体积减小 A 课堂练习 $$