8.2 气体的等容变化和等压变化(习题课OK)

8.2气体的等容变化和等压变化——查理定律、盖·吕萨克定律习题课学习目标学有目标、行有计划。明确的目标，是开启高效学习的关键点。通过本节课的学习，我们应完成以下三个目标。1、深化理解查理定律、盖—吕萨克定律2、会在具体的问题情境下确定气体的状态参量3、会用气体状态变化的P-T、V-T、P-V图线分析问题4、熟练把握用查理定律、盖—吕萨克定律解决问题的一般流程（一）气体的等容变化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．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可写成或一、整合知识、夯实基础（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）适用条件：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一.3.说明:4．等容线(1)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)图线上每一个点表示气体一个确定的状态，同一条等容线上各状态的体积相同(4)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）气体的等压变化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．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）适用条件：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一．3.说明: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)图线上每一个点表示气体一个确定的状态，同一条等压线上各状态的压强相同．(4)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．（1）明确研究对象（一定质量的气体气体）分析过程特点，判断是何种变化过程——明对象、析过程（2）列出初、末状态的p、V值———定状态、找参量（3）根据过程变化特点，列方程———依规律、列方程（4）解方程并分析所求结果是否合理———解方程、验真伪（三）利用气体实验定律解题的一般思路例1、汽车行驶时轮胎的胎压太高容易造成爆胎事故，太低又会造成耗油量上升。已知某型号轮胎能在－40C-90C正常工作,为使轮胎在此温度范围内工作时的最高胎压不超过3.5atm，最低胎压不低于1.6atm，那么,在t＝20C时给该轮胎充气，充气后的胎压在什么范围内比较合适（设轮胎的体积不变）二、典题探究、把握要点例2、在图所示的气缸中封闭着温度为100℃的空气,一重物用绳索经滑轮与缸中活塞相连接,重物和活塞均处于平衡状态,这时活塞离缸底的高度为10cm,如果缸内空气变为0℃,问: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)例3、如图，水平放置的汽缸内壁光滑，一个不导热的活塞将汽缸内的气体分为A、B两部分，两部分气体可以分别通过放在其中的电热丝加热。开始时，A气体的体积是B的一半，A气体的温度是17ºC，B气体的温度是27ºC，活塞静止。现缓慢加热汽缸内气体，使A、B两部分气体的温度都升高10ºC，在此过程中活塞向哪个方向移动？某同学是这样解答的：先设法保持A、B气体的体积不变，由于两部分气体原来的压强相等，温度每升高1ºC，压强就增加原来的1/273，因此温度都升高10ºC，两边的压强还相等，故活塞不移动。你认为该同学的思路是否正确？如果认为正确，请列出公式加以说明；如果认为不正确，请指出错误之处，并确定活塞的移动方向。AB例4、图甲所示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，并根据图象提供的信息，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图象，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．拓展练习1、如图，一导热性良好的气缸内用活塞封住一定量的气体(不计活塞与缸壁摩擦)，当温度升高时，改变的量有()A．活塞高度hB．气缸体高度HC．气体压强pD．弹簧长度L三、拓展迁移、升华认识B拓展练习2、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ACDh拓展练习3、如图1所示，容器A和B分别盛有氢气和氧气，用一段水平细玻璃管连通，管内有一段水银柱将两种气体隔开．当氢气的温度为0℃、氧气温度为20℃时，水银柱保持静止．判断下列情况下，水银柱将怎样移动？(1)两气体均升高20℃；(2)氢气升高10℃，氧气升高20℃；(3)若初状态如图2所示且气体初温相同，则当两气体均降低10℃时，水银柱怎样移动？拓展练习4、体积为V＝100cm3的空心球带有一根有刻度的均匀长管，管上共有N＝101个刻度，设长管与球连接处为第一个刻度，以后顺序往上排列，相邻两刻度间管的体积为0.2cm3，水银液滴将球内空气与大气隔开，如图所示．当温度t＝5℃时，水银液滴在刻度为N＝21的地方．那么在此大气压下，能否用它测量温度？说明理由，若能，求其测量范围．(不计热膨胀)．