2022-2023年人教版(2019)新教材高中物理选择性必修3 第2章气体、固体和液体2.3气体的等压变化和等容变化(3)课件

气体的等压变化和等容变化\n一、气体的等压变化猜想：在等压变化中,气体的体积与温度可能存在着什么关系？1.等压变化：一定质量的某种气体,在压强不变时,体积随温度的变化.\n一、气体的等压变化1.等压变化：一定质量的某种气体,在压强不变时,体积随温度的变化.盖-吕萨克（Gay-Lussac,1778—1850年）法国化学家、物理学家.盖-吕萨克1778年9月6日生于圣·莱昂特.1800年毕业于巴黎理工学校.1850年5月9日,病逝于巴黎,享年72岁.1802年，盖-吕萨克发现气体热膨胀定律（即盖-吕萨克定律）压强不变时，一定质量气体的体积跟热力学温度成正比。即恒量。其实查理早就发现压强与温度的关系,只是当时未发表,也未被人注意.直到盖-吕萨克重新提出后,才受到重视.早年都称“查理定律”,但为表彰盖-吕萨克的贡献而称为“查理-盖吕萨克定律”.\n一、气体的等压变化1.等压变化：一定质量的某种气体,在压强不变时,体积随温度的变化.\n一、气体的等压变化1.等压变化：一定质量的某种气体,在压强不变时,体积随温度的变化.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，其体积与热力学温度成正比。3.等压线：一定质量的某种气体在等压变化过程中，体积与热力学温度的正比关系在直角坐标系中的图象。其延长线经过坐标原点,斜率反映压强大小.或\n一、气体的等压变化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。\n一、气体的等压变化1.等压变化：一定质量的某种气体,在压强不变时,体积随温度的变化.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，其体积与热力学温度成正比。或体积与热力学温度成正比可以表示为另外形式：或\n一、气体的等压变化盖-吕萨克定律说明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.3.在中的与气体的种类、质量、压强有关。2.适用条件：气体质量一定,压强不变.注意：正比于而不正比于。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.\n例题1：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hB．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\n二、气体的等容变化猜想：在等容变化中,气体的压强与温度可能存在着什么关系？1.等容变化：一定质量的某种气体,在体积不变时,压强随温度的变化.\n大约在1787年,查理着手研究气体的膨胀性质,发现在压力一定的时候,气体体积的改变和温度的改变成正比.他进一步发现,对于一定质量的气体,当体积不变的时候,温度每升高1℃,压力就增加它在0℃时候压力的1/273.查理还用它作根据,推算出气体在恒定压力下的膨胀速率是个常数.这个预言后来由盖-吕萨克和道尔顿（1766-1844）的实验完全证实.查理（Charles,1746－l823）二、气体的等容变化1.等容变化：一定质量的某种气体,在体积不变时,压强随温度的变化.\n二、气体的等容变化1.等容变化：一定质量的某种气体,在体积不变时,压强随温度的变化.\n二、气体的等容变化1.等容变化：一定质量的某种气体,在体积不变时,压强随温度的变化.2.查理定律：一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，压强与热力学温度成正比。或\n二、气体的等容变化1.等容变化：一定质量的某种气体,在体积不变时,压强随温度的变化.2.查理定律：一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，压强与热力学温度成正比。或3.等容线：一定质量的某种气体在等容变化过程中，压强跟热力学温度的正比关系在直角坐标系中的图象叫做等容线。其延长线经过坐标原点,斜率反映体积大小.\n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同.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，。二、气体的等容变化\n压强与热力学温度成正比可以表示为另外形式：或1.等容变化：一定质量的某种气体,在体积不变时,压强随温度的变化.2.查理定律：一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，压强与热力学温度成正比。或二、气体的等容变化\n查理定律说明二、气体的等容变化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.3.在中的与气体的种类、质量、体积有关。2.适用条件：气体质量一定,体积不变.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.注意：与热力学温度成正比，不与摄氏温度成正比。\n例题2：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℃~90℃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℃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）.\n公式：2.査理定律：1.玻意耳定律：3.盖-吕萨克定律：这些定律都是在压强不太大、温度不太低的条件下总结出来的.气体实验定律公式：公式：\n三、理想气体1.理想气体：在任何温度、任何压强下都遵从气体实验定律的气体.在温度不低于零下几十摄氏度、压强不超过大气压的几倍时,把实际气体当成理想气体来处理,误差很小.2.理想气体的特点（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.（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.\n三、理想气体1.理想气体：在任何温度、任何压强下都遵从气体实验定律的气体.2.理想气体的特点（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.（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.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.\n一定质量的理想气体，由初状态（）变化到末状态（）时，两个状态的状态参量之间的关系为：方程具有普遍性三、理想气体当温度T保持不变当体积V保持不变当压强p保持不变或\n例题3：关于理想气体的性质,下列说法中正确的是（）A．理想气体是一种假想的物理模型,实际并不存在B．理想气体的存在是一种人为规定,它是一种严格遵守气体实验定律的气体C．一定质量的理想气体,内能增大,其温度一定升高D．氦是液化温度最低的气体,任何情况下均可视为理想气体ABC\n例题4：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？\n例题5：一定质量的理想气体,处于某一状态,经过下列哪个过程后会回到原来的温度（）A．先保持压强不变而使它的体积膨胀,接着保持体积不变而减小压强B．先保持压强不变而使它的体积减小,接着保持体积不变而减小压强C．先保持体积不变而增大压强,接着保持压强不变而使它的体积膨胀D．先保持体积不变而减小压强,接着保持压强不变而使它的体积膨胀AD\n四、气体实验定律的微观解释1.玻意耳定律的微观解释：一定质量的某种理想气体,温度保持不变,体积减小时,分子的数密度增大,单位时间内、单位面积上碰撞器壁的分子数就多,气体的压强增大.2.盖-吕萨克定律的微观解释：一定质量的某种理想气体,温度升高时,只有气体的体积同时增大,使分子的数密度减小,才能保持压强不变.3.查理定律的微观解释：一定质量的某种理想气体,体积保持不变时,分子的数密度保持不变.在这种情况下,温度升高时,气体的压强增大.\n1．一定质量的气体,体积保持不变,下列过程可以实现的是（）A．温度升高,压强增大B．温度升高,压强减小C．温度不变,压强增大D．温度不变,压强减小A\n2．图表示0.2mol的某种气体的压强与温度的关系图象,图中p0为标准大气压,问气体在B状态时的体积多大？5.6L\n3．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）重物上升2.6cm\n4．对于一定质量的理想气体,下列状态变化中可能的是（）A．使气体体积增加而同时温度降低B．使气体温度升高,体积不变、压强减小C．使气体温度不变,而压强、体积同时增大D．使气体温度升高,压强减小,体积减小A