【物理】8.1《气体的等温变化》课件(新人教选修3-3) 2

第八章气体1.气体的等温变化1、温度热力学温度T：开尔文T=t＋273K2、体积体积V单位：有L、mL等3、压强压强p单位：Pa（帕斯卡）,atm,cmHg,mmHg复习气体的状态参量如何确定气体的状态参量呢？温度（T）----------温度计体积（V）----------容器的容积压强（p）----------气压计•思考：•为什么打足气的自行车在烈日下暴晒，常常会爆胎？•生活中的许多现象都标明，气体的压强、体积、温度三个状态参量之间存在着一定的关系思考怎么样研究P.T.V三者关系?控制变量法一、等温变化1.气体的等温变化:一定质量的气体温度保持不变的状态变化过程.2.研究一定质量的气体等温变化的规律数据采集•P增大，V减小，P,V间到底什么关系？猜想！气体状态参量1234气体的体积气体的压强室内温度:思考与讨论数据处理算一下P,V乘积。1作P，V图像，观察结果2作P，1/V图像，观察结果3p/10Pa5V12301234实验p/10Pa51/V12300.20.40.60.8实验探究结论：在温度不变时，压强p和体积V成反比。二、玻意耳定律1、内容：一定质量某种气体，在温度不变的情况下，压强p与体积V成反比。2、公式：pV=常数或p1V1=p2V23.条件:一定质量气体且温度不变4、适用范围：温度不太低，压强不太大5.等温变化图象的特点:(1)P-V图像中，等温线是双曲线的一支。(2)温度越高,其等温线离原点越远.思考与讨论同一气体，不同温度下等温线是不同的，你能判断那条等温线是表示温度较高的情形吗？你是根据什么理由作出判断的？Vp1230结论:t3t2t1例1.将一端封闭的均匀直玻璃管开口向下，竖直插入水银中，当管顶距槽中水银面8cm时，管内水银面比管外水银面低2cm．要使管内水银面比管外水银面高2cm，应将玻璃管竖直向上提起多少厘米？已知大气压强p0支持76cmHg，设温度不变．解：根据题意，由图知p1=p0+2cmHg＝78cmHg，V1=(8+2)S=10S，p2=p0-2cmHg=74cmHg，V2=[(8+x)-2]·S=(6+x)S．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、末条件(p1，V1，T1，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(本节课中就是玻意耳定律公式)；4．将各初始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．•学以致用，巩固规律•1.一定质量的气体，体积是20L时压强1x105pa,在恒温条件下，体积减小到16L,此时气体的压强是多少？2.某个容器的容积是10L，所装气体的压强是2×106Pa，如果温度保持不变，把容器的开关打开以后，容器里剩下的气体是原来的百分之几？设大气压是1×105Pa.例题设容器原装气体为研究对象。初态61210pPa110VL末态521.010pPa2?VL根据波意耳定律1122pVpV解得5112522010102001.010pVVLLp10100%5%200LL剩下的气体为原来的分析：可认为气体膨胀过程等温变化，例3.密闭圆筒内有一质量为100g的活塞，活塞与圆筒顶端之间有一根劲度系数k=20N/m的轻弹簧；圆筒放在水平地面上，活塞将圆筒分成两部分，A室为真空，B室充有空气，平衡时，l0=0.10m，弹簧刚好没有形变如图5所示．现将圆筒倒置，问这时B室的高度是多少？分析：汽缸类问题，求压强是关键：应根据共点力平衡条件或牛顿第二定律计算压强．解：圆筒正立时：圆筒倒立时，受力分析如图所示，有p2S+mg=kx,x=l-l0，则温度不变，根据玻意耳定律：p1V1=p2V2．