選修3-382氣體的等容變化和等壓變化市公開課一等獎省賽課微課金獎?wù)n件

8.2氣體等容改變和等壓改變第八章氣體東海縣白塔高級中學高二物理組1/32思索1：酷熱夏天，假如將自行車內(nèi)胎充氣過足，停車時又沒能放在陰涼處，而是放在陽光下曝曬，這么極易爆裂，知道這是為何嗎？2．氣體等容改變：一定質(zhì)量某種氣體在體積不變時壓強隨溫度改變叫做等容改變。一、氣體等容改變思索2：為何隔夜水杯(半杯熱水)難以打開？分析：上述兩種情況中能夠認為氣體體積改變甚微，是等容改變，當溫度升高時造成氣體壓強增大而使車胎爆裂.，當溫度降低造成杯內(nèi)氣體壓強減小，外界氣壓大于杯內(nèi)氣壓所以難以打開。2/32二、氣體等容改變規(guī)律氣體質(zhì)量一定，體積不變控制變量法（自主學習p25第5題）一定質(zhì)量氣體，在體積不變條件下，壓強P與熱力學溫度T成正比1、試驗條件：2、試驗方法：3、結(jié)論：氣體等壓改變規(guī)律是由法國科學家查理經(jīng)過試驗發(fā)覺，我們把它叫做查理定律。3/32三、查理定律

一定質(zhì)量某種氣體，在體積不變情況下，壓強P與熱力學溫度T成正比.也可寫成

或2、數(shù)學表述：C是百分比常數(shù)，C與氣體種類、質(zhì)量、體積相關(guān)．或壓強不太大，溫度不太低注意：P與熱力學溫度T成正比，不與攝氏溫度t成正比,p與t是一次函數(shù)關(guān)系，但壓強改變p與攝氏溫度t改變成正比．1．查理定律：3、適用條件：4/321、一定質(zhì)量氫氣在0℃時壓強是9×104Pa，保持氫氣體積不變，它在30℃時壓強是多大？基本規(guī)律簡單應(yīng)用注意：查理定律中溫度T為熱力學溫度，解題時注意單位統(tǒng)一。解：因為氣體體積不變，故氣體為等容改變。初態(tài)：Ｐ１＝9×104Pa，Ｔ１=t1+273=0+273=273K。末態(tài)：Ｐ２未知，Ｔ２＝t2+273=30+273=303K由查理定律可知：Ｐ１／Ｔ１＝Ｐ２／Ｔ２變形可得：Ｐ２＝Ｐ１·（Ｔ２／Ｔ１）＝9.99×104(Pa)答：它壓強為9.99×104Pa。5/323、以下關(guān)于一定質(zhì)量氣體等容改變說法中正確是：[

]A、氣體壓強改變量與攝氏溫度成正比；B、氣體壓強與攝氏溫度成正比；C、氣體壓強改變量與熱力學溫度成正比；D、氣體壓強與熱力學溫度成正比。D2、一定質(zhì)量氣體，保持體積不變，溫度從1℃升高到5℃，壓強增量為2.0×103Pa，則[

]A．它從5℃升高到10℃，壓強增量為2.0×103PaB．它從15℃升高到20℃，壓強增量為2.0×103PaC．它在0℃時，壓強約為1.4×105PaC6/324、圖象表述：1、圖像物理意義：描述一定質(zhì)量氣體，在體積不變情況下，壓強隨溫度改變關(guān)系。2、圖像上點物理意義：圖像上每個點表示氣體一個確定狀態(tài)（P、T），同一圖像上各點描述氣體狀態(tài)參量中，氣體體積相同，所以圖像叫等容線。其延長線經(jīng)過坐標原點，斜率反應(yīng)體積大小,斜率越小，體積越大；斜率越大，體積越小。注意：1、P-T圖像是正百分比函數(shù),等容線與T軸交點為0.P-t圖像是一次函數(shù)，等容線與t軸交點為-273.15℃2、熱力學溫標建立7/32例.如圖，能正確描述一定質(zhì)量氣體等容改變規(guī)律是（）基本規(guī)律簡單應(yīng)用例3、說出以下圖像氣體狀態(tài)改變過程AD8/32習題1．對于一定質(zhì)量氣體，在體積不變時，壓強增大到原來兩倍，則氣體溫度改變情況是()A．氣體攝氏溫度升高到原來兩倍B．氣體熱力學溫度升高到原來兩倍C．氣體攝氏溫度降為原來二分之一D．氣體熱力學溫度降為原來二分之一2.盛有氧氣鋼瓶，在17℃室內(nèi)測得氧氣壓強是9.31×106Pa。當鋼瓶搬到-13℃工地上時，瓶內(nèi)氧氣壓強變?yōu)?.15×106Pa。鋼瓶是不是漏氣？為何？B漏氣9/32四、氣體等壓改變3、數(shù)學表述：或或1、氣體等壓改變：一定質(zhì)量氣體在壓強不變時，體積隨溫度改變叫等壓改變。2、蓋·呂薩克定律：一定質(zhì)量某種氣體，在壓強不變情況下，其體積V與熱力學溫度T成正比。4、適用條件：壓強不太大、溫度不太低C為常數(shù)，與氣體種類、質(zhì)量、壓強相關(guān)5、注意：V正比于T而不正比于t,但

Vt10/32例1.如圖所表示，氣缸中封閉著溫度為100℃空氣，一重物用繩索經(jīng)滑輪跟缸中活塞相連接，且處于平衡狀態(tài)，這時活塞離氣缸底高度為10cm，假如缸內(nèi)空氣變?yōu)?℃。①重物是上升還是下降？②這時重物將從原處移動多少厘米?(設(shè)活塞與氣缸壁間無摩擦)基本規(guī)律簡單應(yīng)用11/32氣體初態(tài)體積V1=10Scm3,溫度T1=373K,則重物上升高度Δh=10－7.4=2.6cm分析可得h=7.4cm據(jù)末態(tài)溫度T2=273K，體積設(shè)為V2=hScm3

(h為活塞到缸底距離)②分析可知缸內(nèi)氣體作等壓改變.設(shè)活塞截面積為Scm2,①缸內(nèi)氣體壓強不變，溫度降低,體積減小,故活塞下移,重物上升.12/32A.兩次管中氣體壓強相等B.T1時管中氣體壓強小于T2時管中氣體壓強C.T1<T2D.T1>T2練習、如圖所表示，A端封閉有氣體U形玻璃管倒插入水銀槽中，當溫度為T1時，管中水銀面處于M處，溫度為T2時，管中水銀面處于N處，且M、N位于同一高度，若大氣壓強不變，則：（）MNAAD13/32例、如圖所表示，兩端開口U形管，右側(cè)直管中有一部分空氣被一段水銀柱與外界隔開，若在左管中再注入一些水銀，平衡后則()A.下部兩側(cè)水銀面A、B高度差h減小B.h增大C.右側(cè)封閉氣柱體積變小D.水銀面A、B高度差不變D14/32例、某種氣體在狀態(tài)Ａ時壓強2×105Pa,體積為1m3,溫度為200K,(1)它在等溫過程中由狀態(tài)A變?yōu)闋顟B(tài)B,狀態(tài)B體積為2m3,求狀態(tài)B壓強.(2)隨即,又由狀態(tài)B在等容過程中變?yōu)闋顟B(tài)C,狀態(tài)C溫度為300K,求狀態(tài)C壓強.解(1)氣體由狀態(tài)A變?yōu)闋顟B(tài)B過程遵從玻意耳定律.由pAVA=PBVB,PB=105Pa(2)氣體由狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C過程遵從查理定律.由pc=1.5×105Pa15/326、圖像表述1、圖像物理意義：描述一定質(zhì)量氣體，在壓強不變情況下，體積隨溫度改變關(guān)系。2、圖像上點物理意義：圖像上每個點表示氣體一個確定狀態(tài)（V、T），同一圖像上各點描述氣體狀態(tài)參量中，氣體壓強相同，所以圖像叫等壓線。其延長線經(jīng)過坐標原點，斜率反應(yīng)壓強大小,斜率越小，壓強越大；斜率越大，壓強越小。3、V-T圖像是正百分比函數(shù)，等容線與T軸交點為0K；V-t圖像是一次函數(shù)，等容線與t軸交點為-273.15℃。16/32例、如圖8-2-7所表示，p表示壓強，V表示體積，T表示熱力學溫度，t表示攝氏溫度，各圖中正確描述一定質(zhì)量理想氣體等壓改變規(guī)律是（）AC17/32氣體圖像及轉(zhuǎn)換1、說出下例圖像中氣體狀態(tài)過程2、圖像轉(zhuǎn)換18/32例題：一定質(zhì)量氣體狀態(tài)改變過程p－V圖線如圖所表示，其中A是初始態(tài)，B、C是中間狀態(tài)．A→B為雙曲線一部分，B→C與縱軸平行，C→A與橫軸平行．如將上述改變過程改用p－T圖線和V－T圖線表示，則在以下各圖中正確是()BD

19/32解析：

在p－V圖象中，氣體由A→B是等溫過程，且壓強減小，氣體體積增大；由B→C是等容過程，且壓強增大，氣體溫度升高；由C→A是等壓過程，且體積減小，溫度降低．由此可判斷在p－T圖中A錯、B正確，在V－T圖中C錯、D正確．答案：

BD

20/32例、如圖所表示是理想氣體經(jīng)歷兩個狀態(tài)改變p－T圖象，對應(yīng)p－V圖象應(yīng)是（）C21/32圖像應(yīng)用22/32一、圖像斜率意義一定質(zhì)量氣體，不一樣體積下圖像1、2，等容線斜率反應(yīng)了體積大小一定質(zhì)量氣體，不一樣壓強下圖像1、2，等容線斜率反應(yīng)了體積大小1、等容線2、等壓線V2＜V1P2＜P123/32如圖：一定質(zhì)量氣體從初狀態(tài)（T1、P1）開始，發(fā)生一個等容改變過程，其壓強改變量ΔP與溫度變量ΔT間關(guān)系：推論1：一定質(zhì)量氣體在等容改變時，升高（或降低）相同溫度，所增加（或減?。簭娛窍嗤?、兩個推論表示式：24/32二、兩個推論如圖：一定質(zhì)量氣體從初狀態(tài)（V、T）開始，發(fā)生一個等壓改變過程，其壓強改變量ΔV與溫度變量ΔT間關(guān)系推論2：一定質(zhì)量氣體在等壓時，升高（或降低）相同溫度，所增加（或減?。w積是相同．表示式：25/32例1.一定質(zhì)量氣體，在體積不變時，溫度每升高1℃，它壓強增加量()A.相同B.逐步增大C.逐步減小D.成正百分比增大例2.一定質(zhì)量氣體，體積不變在0℃時壓強為2.73×104Pa,則每溫度每改變1℃，氣體壓強改變多大？假如氣體壓強變?yōu)?.73×105Pa則此時氣體溫度為多少攝氏度。A26/32能力提升例3、粗細均勻，兩端封閉細長玻璃管中，有一段水銀柱將管中氣體分為A和B兩部分，如圖所表示.已知兩部分氣體A和B體積關(guān)系是Vb=3Va,將玻璃管溫度均升高相同溫度過程中,水銀將（）

A.向A端移動B.向B端移動C.一直不動D.以上三種情況都有可能C27/32例4.將質(zhì)量相同同種氣體A、B分別密封在體積不一樣兩個容器中，保持兩部分氣體體積不變，A、B兩部分氣體壓強隨溫度t改變圖線如圖所表示，以下說法正確有()A.A部分氣體體積比B部分小B.A、B直線延長線將相交于t軸上同一點C.A、B氣體溫度改變量相同時，壓強改變量也相同D.A、B氣體溫度改變量相同時，A部分氣體壓強改變量較大注意：同質(zhì)量氣體在不一樣體積下等容線中，斜率大體積小基本規(guī)律簡單應(yīng)用ABD28/32隨堂練習1、密閉在容積不變?nèi)萜髦袣怏w，當溫度降低時：A、壓強減小，密度減小;B、壓強減小，密度增大；C、壓強不變，密度減??；D、壓強減小，密度不變2、以下關(guān)于一定質(zhì)量氣體等容改變說法中正確是：A、氣體壓強改變量與攝氏溫度成正比；B、氣體壓強與攝氏溫度成正比；C、氣體壓強改變量與熱力學溫度改變量成正比；D、氣體壓強與熱力學溫度成正比。D