【高中物理选修3-3】 气体的等温变化2课件

1、气体的等温变化一、在热学中1.系统指？外界指？2.状态参量有哪些？3、什么叫平衡态？特征？4、什么叫达到了热平衡？特征？思考：平衡态与热平衡是一回事吗？5、热平衡定律？温度指？能吹起气球吗？？圧燃实验控制变量法一定质量的气体，在温度不变的情况下，它的压强跟体积成反比一玻意耳定律1、内容：2、表达式：3、图像：CPV2211VPVPP1/VPVVP1VCP4、适用范围：温度不太低，压强不太大等温线二.等温变化图象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:t3t2t12、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(3)结论:体积缩小到原来的几分之一,压强增大到原来的几倍.体积增大到原来的几倍,它的压强就减小为原来的几分之一.不能用手触摸玻璃管P1/VPV实验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．写出过程中气体的初末状态参量(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．注：量的单位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•课本20页第一题1.某个容器的容积是10L，所装气体的压强是20×105Pa。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1.0×105Pa。解设容器原装气体为研究对象。初态p1=20×105PaV1=10LT1=T末态p2=1.0×105PaV2=？LT2=T由玻意耳定律p1V1=p2V2得即剩下的气体为原来的5％。就容器而言，里面气体质量变了，似乎是变质量问题了，但若视容器中气体出而不走，就又是质量不变了。1.波意耳定律的内容2.表达式3.作出两条等温线，比较温度高低.三.封闭气体压强的计算容器静止或匀速运动时封闭气体压强的计算---力平衡法1.通常选与气体相关联的汽缸或活塞为研究对象，并对其进行受力分析，求出封闭气体的压强同步练习17页62.容器静止或匀速运动时封闭气体压强的计算---同一液面，两侧压强相等（B液面）---同种液体在同一水平液面处（C,D）压强相等,在连通器内灵活选取等压面.由两侧压强相等列方程，求解压强.例如，图中同一液面C,D处压强相等，则pA=p0+ph.三.封闭气体压强的计算突出液柱的下表面非连续液柱不能选等压面例2.一端封闭的玻璃管倒插入水银槽中，管竖直放置，管内水银面比管外高h，上端空气柱长为L，已知大气压强为HcmHg，下列说法正确的是()•A．此时封闭气体的压强是•(L＋h)cmHg•B．此时封闭气体的压强是•(H－h)cmHg•C．此时封闭气体的压强是•(H＋h)cmHg•D．此时封闭气体的压强是•(H－L)cmHgB下凹变式训练2求图中被封闭气体A的压强．图中的玻璃管内都灌有水银且水银柱都处在平衡状态，大气压强p0＝76cmHg.(p0＝1.01×105Pa，g＝10m/s2)．3.容器加速运动时封闭气体压强的计算当容器加速运动时，通常选与气体相关联的液柱、汽缸或活塞为研究对象，并对其进行受力分析，然后由牛顿第二定律列方程，求出封闭气体的压强.如图,当竖直放置的玻璃管向上加速运动时，对液柱受力分析有：pS-p0S-mg=ma得0mgapp.S同步练习15页变式训练1【例3】有一段12cm长的水银柱,在均匀玻璃管中封住一定质量的气体,若开口向上将玻璃管放置在倾角为30°的光滑斜面上,在下滑过程中被封闭气体的压强为(大气压强p0=76cmHg)()A.76cmHgB.82cmHgC.88cmHgD.70cmHgA【典例3】如图所示，是一定质量的某种气体状态变化的p-V图象，气体由状态A变化到状态B的过程中，气体分子平均速率的变化情况是()A.一直保持不变B.一直增大C.先减小后增大D.先增大后减小D【典例】(2011·安庆高二检测)用来喷洒农药的压缩喷雾器的结构如图所示，A的容积为7.5L，装入药液后，药液上方空气为1.5L.关闭阀门K，用打气筒B每次打进105Pa的空气250cm3.求：(1)要使药液上方气体的压强为4×105Pa,应打几次打气筒？(2)当A中有4×105Pa的空气后，打开阀门K可喷洒药液，直到不能喷洒时，喷雾器剩余多少体积的药液？(忽略喷管中药液产生的压强)【解题指导】【标准解答】(1)设原来药液上方空气体积为V，每次打入空气的体积为V0，打几次后压强由p0变为p1,以A中原有空气和n次打入A中的全部气体为研究对象，由玻意耳定律得：p0(V+nV0)=p1V,故55105300410101.5ppVn18.pV1025010次次(2)打开阀门K，直到药液不能喷洒，忽略喷管中药液产生的压强，则A容器内的气体压强应等于外界大气压强，以A中气体为研究对象，p1V=p0V′,因此A容器中剩余药液的体积为7.5L-6L=1.5L.答案：(1)18次(2)1.5L5150pV410V1.5L6L,p102.(2010·广东高考)如图所示，某种自动洗衣机进水时，与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气，通过压力传感器感知管中的空气压力，从而控制进水量.设温度不变，洗衣缸内水位升高，则细管中被封闭的空气()A.体积不变，压强变小B.体积变小，压强变大C.体积不变，压强变大D.体积变小，压强变小【解析】选B.由图可知空气被封闭在细管内，水面升高时，气体体积一定减小，根据玻意耳定律，气体压强就增大，B选项正确.