高中物理选修3-3-第八章-气体(全章)-LI

第八章《气体》高中物理选修3－31、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）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）----------气压计探究方法：控制变量法第八章《气体》一、气体的等温变化：气体在温度不变的状态下，发生的变化叫做等温变化。p/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。一定质量的气体，在温度不变的情况下，它的压强跟体积成反比。二、玻意耳定律1、内容：2、表达式：3、图像：CPV2211VPVPP1/VPVVP1VCPp/10Pa5V12301234（1）、特点:①等温线是双曲线的一支。②温度越高,其等温线离原点越远.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（2）、图象意义:①物理意义:反映压强随体积的变化关系②点意义:每一组数据---反映某一状态P1/VPV例题：一定质量气体的体积是20L时，压强为1×105Pa。当气体的体积减小到16L时，压强为多大？设气体的温度保持不变。答案：1.25×105Pa第八章《气体》结论：一定质量的气体，保持体积不变，当温度升高时，气体的压强增大；当温度降低时，气体的压强减小。P0t0CP0T/K2730C图象：问题：炎热的夏天，如果将自行车内胎充气过足，停车时又没能放在阴凉处，而是放在阳光下曝晒，这样极易爆裂，知道这是为什么吗？答：曝晒过程中内胎容积变化甚微，可认为容积不变；当温度升高时导致气体压强增大而使车胎爆裂.气体的等容变化一、气体的等容变化---查理定律一定质量的气体，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：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。1、内容：3、图象CTPCTP或（C是比例常数）也可写成或2211TpTp2121TTPp【课堂练习】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成正比；D、气体的压强与热力学温度成正比。D【课堂练习】3、如图所示，为质量恒定的某种气体的P—T图，A、B、C三态中体积最大的状态是：A、A状态B、B状态C、C状态D、条件不足，无法确定ABC0PT●●●C【课堂练习】二、气体的等压变化---盖.吕萨克定律一定质量的气体，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：3、图象不同压强下的等压线，斜率越大，压强越小.1、内容：VT判断哪条等压线表示的是压强大?P1P2CTV或2121TTVVCTVC为常量2211TVTV或【课堂训练】1、Ａ、Ｂ两个气缸中都充有质量相同的氧气，其中Ｖ—Ｔ如图所示Ａ、Ａ容器中氧气的压强较小Ｂ、Ｂ容器中氧气的密度较大Ｃ、两容器中气体的密度相同Ｄ、两容器中气体的温度不同ABA第八章《气体》【问题1】三大气体实验定律内容是什么？公式：pV=C12、査理定律：2CTp公式：1、玻意耳定律：3、盖-吕萨克定律：3CTV公式：【问题2】这些定律的适用范围是什么？温度不太低，压强不太大.一.理想气体假设有这样一种气体，它在任何温度和任何压强下都能严格地遵从气体实验定律,我们把这样的气体叫做“理想气体”。理想气体具有那些特点呢？1、理想气体是不存在的，是一种理想模型。2、在温度不太低,压强不太大时实际气体都可看成是理想气体。一定质量的理想气体的内能仅由温度决定,与气体的体积无关.4、从能量上说：理想气体的微观本质是忽略了分子力，没有分子势能，理想气体的内能只有分子动能。3、从微观上说：分子间以及分子和器壁间，除碰撞外无其他作用力，分子本身没有体积，即它所占据的空间认为都是可以被压缩的空间。【问题3】如果某种气体的三个状态参量（p、V、T）都发生了变化，它们之间又遵从什么规律呢？如图所示，一定质量的某种理想气体从A到B经历了一个等温过程，从B到C经历了一个等容过程。分别用pA、VA、TA和pB、VB、TB以及pC、VC、TC表示气体在A、B、C三个状态的状态参量，那么A、C状态的状态参量间有何关系呢？0pVABCTA=TB推导过程从A→B为等温变化：由玻意耳定律pAVA=pBVB从B→C为等容变化：由查理定律0pVABCCBBCppTTCCCAAATVpTVp又TA=TBVB=VC解得：二、理想气体的状态方程1、内容：一定质量的某种理想气体在从一个状态变化到另一个状态时，尽管p、V、T都可能改变，但是压强跟体积的乘积与热力学温度的比值保持不变。2、公式：112212pVpVTT或pVCT3、使用条件:一定质量的某种理想气体.4、气体密度式：121122PPTTCTpVTVpTVp或222111一定质量的理想气体，由初状态（p1、V1、T1）变化到末状态（p2、V2、T2）时，两个状态的状态参量之间的关系为：方程具有普遍性2211VpVpT保持不变当温度2211TpTpV保持不变当体积2211TVTVp保持不变当压强第八章《气体》一.气体分子的运动特点1.气体分子除了相互碰撞或与器壁碰撞外，不受力而做匀速直线运动2.某一时刻，向各个方向运动的气体分子数目都相等3.气体分子做无规则运动，速率有大小，却按一定规律分布气体分子速率的分布规律Ⅰ中间多，两头少Ⅱ对个别分子而言，未必温度越高速率越大Ⅲ温度越高，占大比例的分子的速率（区间）越大，说明分子运动越剧烈kET温度是分子平均动能的标志大量气体分子的速率是按一定规律分布，呈“中间多，两头少”的分布规律，且这个分布状态与温度有关，温度升高时，平均速率会增大。尽管大量分子做无规则运动，速率有大有小，但分子的速率却按一定的规律分布。二.气体压强的微观意义2.影响气体压强的两个因素:气体分子的平均动能气体分子的密集程度-----温度-----体积1．产生原因是大量分子频繁地碰撞器壁，就对器壁产生持续、均匀的压力．所以从分子动理论的观点看来，气体的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力．微观因素宏观因素三、对气体实验定律的微观解释玻意尔定律m一定T一定一定kEV变小n变大p变大宏观微观n：单位体积内分子数2211VPVP查理定律m一定V一定n一定T升高p变大宏观微观变大kE三、对气体实验定律的微观解释2211TpTp盖-吕萨克定律m一定V变大n变小T升高宏观微观变大kEP不变可能三、对气体实验定律的微观解释2211TVTV