2022-2023年教科版(2019)新教材高中物理选择性必修3 第2章固体、液体和气体2.5气体的等容变化和等压变化课件

气体的等容变化和等压变化\n一、等容过程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．2．一定质量气体的等容变化\n演示：如图所示,研究瓶中一定质量的气体,先使U型管中两侧水银液面等高,在左侧液面处标上标记P,然后改变瓶内气体温度（可分别放入热水和冰水中）,上下移动A管,使左侧水银面保持在P处（即使瓶中气体体积不变）．可得到,气体温度升高,压强增大；气体温度降低,压强减小.\n3．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）．可写成　　　　　　　或（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）成立条件：气体质量一定,体积不变．\n（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．\n4．等容线（l）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．\n（3）一定质量气体的等容线的物理意义．①图线上每一个点表示气体一个确定的状态,同一根等容线上各状态的体积相②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,V2<V1．\n一定质量（m）的气体的总分子数（N）是一定的,体积（V）保持不变时,其单位体积内的分子数（n）也保持不变,当温度（T）升高时,其分子运动的平均速率（v）也增大,则气体压强（p）也增大；反之当温度（T）降低时,气体压强（p）也减小.查理定律的微观解释：\n二、等压过程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．2．一定质量气体的等压变化．\n演示：如图所示,改变瓶中气体温度,上下移动A管使U型管中两水银面保持在同一水平位置（即使瓶中的气体压强保持等于外界大气压强不变）可得到,气体温度升高,体积增大；气体温度降低,体积减小．\n3．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）.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）成立条件：气体质量一定,压强不变．\n（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．\n4．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．\n（3）一定质量气体的等压线的物理意义①图线上每一个点表示气体一个确定的状态,同一根等压线上各状态的压强相同．②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ｐ2<ｐ1．\n1、由查理定律可知,一定质量的理想气体在体积不变时,它的压强随温度变化关系如图中实线表示.把这个结论进行合理外推,便可得出图中t0＝℃；如果温度能降低到t0,那么气体的压强将减小到Pa.t(℃)p(Pa)0t0－2730\n2．一定质量的理想气体在等容变化过程中测得,气体在0℃时的压强为P0,10℃时的压强为P10,则气体在21℃时的压强在下述各表达式中正确的是()A．B．C．D．AD\nA.两次管中气体压强相等B.T1时管中气体压强小于T2时管中气体压强C.T1<T2D.T1>T23、如图所示,A端封闭有气体的U形玻璃管倒插入水银槽中,当温度为T1时,管中水银面处在M处,温度为T2时,管中水银面处在N处,且M、N位于同一高度,若大气压强不变,则：（）MNAAD\n4．对于一定质量的理想气体,可能发生的过程是()A．压强和温度不变,体积变大B．温度不变,压强减少,体积减少C．体积不变,温度升高,压强增大,D．压强增大,体积增大,温度降低C\n5．如图所示,导热性能良好的气缸开口向下,缸内用一活塞封闭一定质量的气体,活塞在气缸内可以自由滑动且不漏气,其下方用细绳吊着一重物,系统处于平衡状态.现将细绳剪断,从剪断细绳到系统达到新的平衡状态的过程可视为一缓慢过程,在这一过程中气缸内()A．气体从外界吸热B．单位体积的气体分子数变大C．气体分子平均速率变大D．单位时间单位面积器壁上受到气体分子撞击的次数减少B\n小结：一定质量的气体在等容变化时,遵守查理定律．一定质量的气体在等压变化时,遵守盖·吕萨克定律．