8.2-气体的等容变化和等压变化

第八章气体8.2气体的等容变化和等压变化——查理定律、盖·吕萨克定律等容变化：一定质量的气体在体积不变时，压强随温度的变化叫做等容变化。等压变化：一定质量的气体在压强不变时，体积随温度的变化叫等压变化。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.CTP也可写成2、数学表述：（C是比例常数）CTP压强不太大，温度不太低注意：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．1．查理定律：3、适用条件：一、气体等容变化TPTPTP2211或4、图象表述：（1）图像的物理意义：图像上的每个点表示气体的一个确定状态（T、P），同一图像上的各点描述的气体状态参量中，气体的体积相同，因此图像叫等容线。（2）P-T图像是正比例函数,等容线与T轴交点为0K.P-t图像是一次函数，等容线与t轴交点为-273.15℃（3）图像的斜率与体积的关系斜率越小体积越大CTVCTV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、数学表述：或（C为常数）压强不太大、温度不太低1、盖·吕萨克定律：3、适用条件：二、气体等压变化TVTVTV2211也可写成4、图像表述（1）图像上点的物理意义：图像上的每个点表示气体的一个确定状态（V、T），同一图像上的各点描述的气体状态参量中，气体的压强相同，因此图像叫等压线。（2）V-T图像是正比例函数，等容线与T轴交点为0K；V-t图像是一次函数，等容线与t轴交点为273.15℃。（3）图像的斜率与压强的关系斜率越小压强越大一定质量的气体，不同体积下的图像1、2，等容线的斜率反映了体积的大小一定质量的气体，不同压强下的图像1、2，等容线的斜率反映了体积的大小1、等容线2、等压线V2＜V1P2＜P1例1、一定质量的氢气在0℃时的压强是9×104Pa，保持氢气的体积不变，它在30℃时的压强是多大？基本规律简单应用思考1、冬季，装有半瓶水的暖水瓶经过一个夜晚，第二天拔瓶口的软木塞时会觉得很紧，不易拔出来，这是什么原因？注意：查理定律中的温度T为热力学温度，解题时注意单位的统一。例2.如图所示，气缸中封闭着温度为100℃的空气，一重物用绳索经滑轮跟缸中活塞相连接，且处于平衡状态，这时活塞离气缸底的高度为10cm，如果缸内空气变为0℃。①重物是上升还是下降？②这时重物将从原处移动多少厘米?(设活塞与气缸壁间无摩擦)气体初态体积V1=10Scm3,温度T1=373K,2121TTVV则重物上升高度Δh=10－7.4=2.6cm解:可得h=7.4cm据末态温度T2=273K，体积设为V2=hScm3(h为活塞到缸底的距离)①分析可知缸内气体作等压变化.设活塞截面积为Scm2,②缸内气体温度降低,体积减小,故活塞下移,重物上升.课后作业教材P23：1、盛有氧气的钢瓶，在17℃的室内测得氧气的压强是9.31×106Pa。当钢瓶搬到-13℃的工地上时，瓶内氧气的压强变为8.15×106Pa。钢瓶是不是漏气？为什么？三、气体图像及转换1、说出下例图像中的气体状态过程2、图像的转换思考：如果是V—T图呢？例3.一定质量的理想气体，从图示A状态开始，经历了B、C，最后到D状态，下列判断中正确的是（）A．A→B温度升高，压强不变B．B→C体积不变，压强变大C．C→D体积变小，压强变大D．D点的压强比A点的压强小ACD【对点练习】(2014·福建高考)如图为一定质量理想气体的压强p与体积V关系图像,它由状态A经等容过程到状态B,再经等压过程到状态C。设A、B、C状态对应的温度分别为TA、TB、TC,则下列关系式中正确的是()A.TATB,TBTCB.TATB,TB=TCC.TATB,TBTCD.TA=TB,TBTCC2.(多选)(2015·菏泽高二检测)如图所示,表示一定质量的理想气体沿箭头所示的方向发生状态变化的过程,则该气体压强变化情况是()A.从状态c到状态d,压强减小B.从状态d到状态a,压强增大C.从状态a到状态b,压强增大D.从状态b到状态c,压强不变A、C习题1．对于一定质量的气体，在体积不变时，压强增大到原来的两倍，则气体温度的变化情况是()A．气体的摄氏温度升高到原来的两倍B．气体的热力学温度升高到原来的两倍C．气体的摄氏温度降为原来的一半D．气体的热力学温度降为原来的一半B2.如图，能正确描述一定质量的气体等容变化规律的是（）3.说出下列图像的气体状态的变化过程AD4.如图8-2-7所示，p表示压强，V表示体积，T表示热力学温度，t表示摄氏温度，各图中正确描述一定质量理想气体等压变化规律的是（）AC5.如图所示，两端开口的U形管，右侧直管中有一部分空气被一段水银柱与外界隔开，若在左管中再注入一些水银，平衡后则()A.下部两侧水银面A、B高度差h减小B.h增大C.右侧封闭气柱体积变小D.水银面A、B高度差不变D6．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，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hACD如图：一定质量的气体从初状态（T1、P1）开始，发生一个等容变化过程，其压强的变化量ΔP与温度变量ΔT间的关系：推论1：一定质量的气体在等容变化时，升高（或降低）相同的温度，所增加（或减小）的压强是相同的．图像的应用表达式：即斜率相等“斜率”CTPTP11包括摄氏温度如图：一定质量的气体从初状态（V1、T1）开始，发生一个等压变化过程，其体积的变化量ΔV与温度变量ΔT间的关系推论2：一定质量的气体在等压时，升高（或降低）相同的温度，所增加（或减小）的体积是相同的．表达式：即斜率相等“斜率”CTVTV11包括摄氏温度例3一定质量的气体，在体积不变时，温度每升高1℃，它的压强增加量()A.相同B.逐渐增大C.逐渐减小D.成正比例增大A例3.将质量相同的同种气体A、B分别密封在体积不同的两个容器中，保持两部分气体体积不变，A、B两部分气体压强随温度t的变化图线如图所示，下列说法正确的有()A.A部分气体的体积比B部分小B.A、B直线延长线将相交于t轴上的同一点C.A、B气体温度改变量相同时，压强改变量也相同D.A、B气体温度改变量相同时，A部分气体压强改变量较大注意：同质量的气体在不同体积下的等容线中，斜率大的体积小ABD能力提升(水银柱的移动问题）例4、粗细均匀，两端封闭的细长玻璃管中，有一段水银柱将管中气体分为A和B两部分，如图所示.已知两部分气体A和B的体积关系是Vb=3Va,将玻璃管温度均升高相同温度的过程中,水银将（）A.向A端移动B.向B端移动C.始终不动D.以上三种情况都有可能假设法：假设等容变化：水银移动的条件是AAAATPTPAAAATTPPC思考：如果管竖直ΔPAΔPB例4、粗细均匀，两端封闭的细长玻璃管中，有一段水银柱将管中气体分为A和B两部分，如图所示.已知两部分气体A和B的体积关系是Vb=3Va,将玻璃管温度均升高相同温度的过程中,水银将（）A.向A端移动B.向B端移动C.始终不动D.以上三种情况都有可能C图像法：POTBAPOT能力提升(水银柱的移动问题）思考：如果管竖直随堂练习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D2、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的改变量成正比；D、气体的压强与热力学温度成正比。CD