8.2气体的等容变化和等压变化

8.2气体的等容变化和等压变化等容现象等压现象一、气体的等容变化与等压变化1、定义：一定质量的气体，在体积不变时，压强随温度的变化叫等容变化；在压强不变时，体积随温度的变化叫做等压变化。3、条件：质量一定压强不太大、温度不太低2、注意：是实验定律，实验结论有成立的条件4、理想气体：实验定律成立的气体在一定的体积下，一定质量的气体，温度每升高(或降低)1℃，压强就增加(或减少)它在0℃时压强的1/273。这个规律叫做查理定律。法国物理学家雅克·查理（一）气体的等容变化查里定律1、实验结论：2、实验图像：p-t图像能否写出数学公式？P=P0(1+t/273)0pT能否简化公式？P/T=C273KK0℃时的压强-273℃在一定的体积下，一定质量的气体，温度每升高(或降低)1℃，压强就增加(或减少)它在0℃时压强的1/273。这个规律叫做查理定律。（一）气体的等容变化查里定律1.内容：一定质量的气体，在体积不变的情况下，它的压强与热力学温度成正比。2.公式：P/T=C=ΔP/ΔTP1/T1=P2/T2判断哪条等容线表示的是体积大?V1V2体积越大，斜率越小；体积越小，斜率越大。一定质量的气体的P—T图线其延长线过原点.等容线练习1、密闭在容积不变的容器中的气体，当温度降低时：A、压强减小，密度减小；B、压强减小，密度增大；C、压强不变，密度减小；D、压强减小，密度不变练习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。DD例1一定质量的气体，保持体积不变，温度从1℃升高到5℃，压强的增量为2.0×103Pa，则[]A．它从5℃升高到10℃，压强增量为2.0×103PaB．它从276K升高到280K，压强增量为2.0×103PaC．它在0℃时，压强约为1.4×105PaD．它在100℃时，压强约为1.9×105PaBCD（二）气体的等压变化盖.吕萨科定律1.内容:一定质量的某种气体,在压强不变的情况下,其体积V与热力学温度T成正比.2.公式:V/T=CV1/T1=V2/T23.图象一定质量的气体的V—T图线其延长线过原点.不同压强下的等压线,斜率越大,压强越小.即学即练3图8一定质量的某种气体自状态A经状态C变化到状态B，这一过程在V－T图上表示如图8所示，则()A．在过程AC中，气体的压强不断变大B．在过程CB中，气体的压强不断变小C．在状态A时，气体的压强最大D．在状态B时，气体的压强最大AD练习题1（识图）即学即练2某同学家一台新电冰箱能显示冷藏室内的温度．存放食物之前，该同学关闭冰箱密封门并给冰箱通电．若大气压为1.0×105Pa，刚通电时显示温度为27℃，通电一段时间后显示温度为6℃，则此时冷藏室中气体的压强是()A．1.0×106PaB．9.3×105PaC．1.0×105PaD．0.93×105PaD练习题2习题课巩固等温、等压、等容过程的研究方法用气体定律解题的步骤1．确定研究对象．被封闭的气体(满足质量不变的条件)；2．用一定的数字或表达式写出气体状态的初态条件(p1，V1，T1),和末态条件(p2，V2，T2)；3．根据气体状态变化过程的特点，列出相应的气体公式；4．将初、末条件代入气体公式中，求解未知量；5．对结果的物理意义进行讨论．书写规范1、写出研究的气体对象：在、、、中的气体以A、B、、、部分的气体为研究、、、状态时的气体2、写出研究的气体的初状态：在t=、、、℃时，压强P=、、体积V=、、在P=、、时，温度T=、、、体积V=、、在体积V=、、时，压强P=、、温度T=、、3、写出研究的气体的变化过程及末状态：气体经、、、变化，在P（T、V)=、、时，末状态、、例1．一定质量的理想气体，气体的体积不变。在0℃时压强p0＝780mmHg，求：这种气体在t＝273℃时的压强气体的密度变化了吗？156cmHgm一定的气体，怎样能改变气体的密度？例2.有一开口的玻璃瓶，容积是2000cm3，瓶内空气的温度从0℃升高到100℃的过程中，（1）会有百分之多少的空气跑掉(玻璃的膨胀可忽略不计)？（2）如果在0℃时空气的密度是1.293×10-3g/cm3，那么跑掉的这部分空气的质量是多少？（3）100℃时气体密度多大？参考答案：（跑掉100℃时732.6cm3,）（1）26.8%（2）0.69g（3）0.946×10-3g/cm3研究气体质量的变化问题（方法之一）同种气体，在同温同压下，密度相同研究气体质量的变化问题（方法之二）同种气体，同压时，密度与热力学温度成反比例3.容积为2L的烧瓶，在压强为1.0×105Pa时，用塞子塞住，此时温度为27℃，当把它加热到127℃时，塞子被顶开了，稍过一会儿，重新把塞子塞好，停止加热并使它逐渐降温到27℃，求：(1)塞子被顶开前的最大压强；(2)27℃时剩余空气的压强．（3）剩余空气的质量是原来的百分之几？参考答案：(1)1．33×105Pa(2)0.75×105Pa（3）75%研究气体质量的变化问题（方法之三）同种气体，同温时，密度与压强成正比复习•查理定律公式图像•盖吕萨克定律公式图像•玻意耳定律公式图像P/T=CV/T=CP1/VPVPV=C1．如图为4.5L的某种气体的压强与温度关系．图中p0为标准大气压．气体在B状态时的体积是_____L．识图训练：识图训练：2.如图是一定质量的理想气体由状态A经过状态B变为状态C的V--T图象．已知气体在状态A时的压强是1.5×105Pa.（1）说出A到B过程中压强变化的情形，并根据图像提供的信息，计算图中TA的温度值．（2）请在图乙坐标系中，作出由状态A经过状态B变为状态C的P--T图像，并在图线相应位置上标出字母A、B、C．如果需要计算才能确定有关坐标值，请写出计算过程．TA=200KPc=2×105PaTA=200KPc=2×105Pa例4．有一个玻璃瓶，内盛空气，当温度由0℃升高到100℃时，因瓶口开着失去1g空气，瓶内原来有多少克空气．3.7g同种气体同温同压下，密度相同。则：体积之比等于质量之比例5．10L的贮气筒内存有压缩气体，温度为27℃，压强是20atm。1）若将温度降低到12℃，瓶内气体的压强为多大？2）若再从筒内放出一半质量的气体，筒内剩余气体的压强多大？3）若0℃、20atm时，该气体密度为2.4×10-2g/cm3,求原来瓶内气体的质量？4）若0℃、1atm时，该气体密度为1.2×10-3g/cm3,求原来瓶内气体的质量？方法：设想多变化过程及中间状态，计算三个参数变化的现象19atm9.5atm218.4g218.4g例6．10L的贮气筒内存有氧气，在温度为27℃时，压强是6atm。以下计算保留两位小数。1）若常温常压（20℃、1atm）下氧气密度为1.429g/L,求原来瓶内气体的质量？2）若在环境温度0℃的条件下，将该氧气用气泵分装到2L的氧气瓶中，每瓶压强保持1.5atm，求最多能装多少瓶？（设分装后的瓶内气体温度与环境温度相同）8.37g18瓶例7、如图所示，水平放置的汽缸内壁光滑，活塞厚度不计，在A、B两处设有限制装置，使活塞只能在A、B之间运动，B左面汽缸的容积为V0，A、B之间的容积为0.1V0。开始时活塞在B处，缸内气体的压强为0.9p0（p0为大气压强），温度为297K，现缓慢加热汽缸内气体，直至399.3K。求：（1）活塞刚离开B处时的温度TB；（2）缸内气体最后的压强p；（3）在右图中画出整个过程的p-V图线。BAV0p1.2p01.1p0p00.9p00.9V0V01.1V01.2V0V先保持0.9V0等容变化，当压强增大到P0时，恰要离开B00120.9PPTTT2=333K再保持P0不变，等压变化到A，此时温度为T300231.1VVTTT3=366.3K399.3K再保持1.1V0等容变化，当温度由T3=366.3K增大到T4=399.3K时，压强为P034PPTTP=1.1P0解：