8.2气体的等容变化和等压变化课件

气体的等容变化和等压变化气体的等容变化和等压变化炎热的夏天，给汽车轮胎充气时，一般都不充得太足(如图所示)；给自行车轮胎打气时，也不能打得太足。这是什么原因呢？一、等容过程1．等容过程：气体在体积不变的情况下发生的状态变化过程叫做等容过程．2．一定质量气体的等容变化3．查理定律：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（pT）．2211TpTpCTp可写成或（1）查理定律是实验定律，由法国科学家查理通过实验发现的．（2）成立条件：气体质量一定，体积不变．（3）在p/T=C中的C与气体的种类、质量、体积有关．注意：p与热力学温度T成正比，不与摄氏温度成正比，但压强的变化p与摄氏温度t的变化成正比．（4）一定质量的气体在等容时，升高（或降低）相同的温度，所增加（或减小）的压强是相同的．（5）解题时前后两状态压强的单位要统一．4．等容线（l）等容线：一定质量的某种气体在等容变化过程中，压强p跟热力学温度T的正比关系p－T在直角坐标系中的图象叫做等容线．（2）一定质量气体的等容线p－T图象，其延长线经过坐标原点，斜率反映体积大小，如图所示．（3）一定质量气体的等容线的物理意义．①图线上每一个点表示气体一个确定的状态，同一根等容线上各状态的体积相同②不同体积下的等容线，斜率越大，体积越小（同一温度下，压强大的体积小）如图所示，V2V1．二、等压过程1．等压过程：气体在压强不变的情况下发生的状态变化过程叫做等压过程．2．一定质量气体的等压变化．3．盖·吕萨克定律：一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，体积V与热力学温度成正比（VT）.2211TVTVCTV可写成或（1）盖·吕萨克定律是实验定律，由法国科学家盖·吕萨克通过实验发现的．（2）成立条件：气体质量一定，压强不变．（3）在V/T=C中的C与气体的种类、质量、压强有关．注意：V正比于T而不正比于t，但Vt（4）一定质量的气体发生等压变化时，升高（或降低）相同的温度，增加（或减小）的体积是相同的．（5）解题时前后两状态的体积单位要统一．4．等压线（1）等压线：一定质量的某种气体在等压变化过程中，体积V与热力学温度T的正比关系在V－T直角坐标系中的图象叫做等压线．（2）一定质量气体的等压线的V－T图象，其延长线经过坐标原点，斜率反映压强大小，如图所示．（3）一定质量气体的等压线的物理意义①图线上每一个点表示气体一个确定的状态，同一根等压线上各状态的压强相同．②不同压强下的等压线，斜率越大，压强越小（同一温度下，体积大的压强小）如图所示ｐ2ｐ1．查理定律和盖—吕萨克定律的比较1.由温度变化引起的水银柱移动定性判断(1)假设法(基本方法)如图所示，水银柱原来处于平衡状态，所受合外力为零，即此时两部分气体的压强差Δp=p1-p2,温度升高后，两部分气体的压强都增大，假设水银柱不动，两部分气体都为等容变化，分别可推得若Δp1＞Δp2，水银柱所受合外力方向向上，应向上移动；若Δp1＜Δp2,水银柱向下移动，若Δp1=Δp2，水银柱不动.TppT，(2)图象法：在同一p-T坐标系中画出两段气体的等容线，如图所示，在温度相同时，p1p2，得出气柱l1等容线的斜率较大，当两气体升高相同的温度ΔT时，两边气体其压强的增加量Δp1Δp2，水银柱上移.(3)极限法：对上部的气体压强进行极限推理，认为p2→0上部为真空，升温时，p1增大，水银柱上移.2.应用步骤(1)确定研究对象，即被封闭的气体.(2)分析被研究气体在状态变化时是否符合定律条件.是否是质量和体积保持不变或是质量和压强保持不变.(3)确定初、末两个状态的温度、压强或温度、体积.(4)按查理或盖—吕萨克定律公式列式求解.(5)求解结果并分析、检验.【规律方法】液柱移动方向的判断此类问题的特点是:气体的状态参量p、V、T都发生了变化,直接判断液柱或活塞的移动方向比较困难,通常先进行气体状态的假设,然后应用查理定律可以很容易地求解,两部分气体压强的变化Δp,并把压强转化为压力S·Δp来比较.若Δp均大于零,则液柱向S·Δp较小的一方移动;若Δp均小于零,则液柱向|S·Δp|值较大的一方移动;若S·Δp相等,则液柱不移动.【变式训练】如图所示,A、B两容器容积相等,用粗细均匀的细玻璃管连接,两容器内装有不同气体,细管中央有一段水银柱,在两边气体作用下保持平衡时,A中气体的温度为0℃,B中气体温度为20℃,如果将它们的温度都降低10℃,则水银柱将()A.向A移动B.向B移动C.不动D.不能确定【解析】选A例、如图所示是一定质量的气体从状态A经B到状态C再到状态A的p-T图象,由图可知()A.VA=VBB.VBVCC.VB=VCD.VAVC【解析】选A例(2011·西城高二检测)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hB.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，则右管内的水银柱沿管壁上升D.若环境温度升高，则右管内的水银柱沿管壁上升【解析】选A、C、D.