81气体的等温变化课件.pptx

1、第八章第八章 气体气体 第第1节节 气体的等温变化气体的等温变化问题问题一一在炎热的夏天，给自行车胎打气应注意什么？在炎热的夏天，给自行车胎打气应注意什么？问题二问题二 用什么方法可以使凹进的乒乓球恢复原状？用什么方法可以使凹进的乒乓球恢复原状？1、温度、温度2、体积、体积3、压强、压强热力学温度热力学温度T：开尔文开尔文 T=t 273.15 K体积体积 V单位：有单位：有L、mL等等压强压强 p单位：单位：Pa（帕斯卡）帕斯卡）气体的状态参量气体的状态参量问题问题三三一定一定质量的气体，它的温度、体积和压强三个量之间质量的气体，它的温度、体积和压强三个量之间变化是相互对应变化是相互对应的的

2、.我们我们如何确定三个量之间的关系呢？如何确定三个量之间的关系呢？方法研究方法研究在在物理学中，当需要研究三个物理量之间物理学中，当需要研究三个物理量之间的关系时，往往采用的关系时，往往采用“保持一个量不变，保持一个量不变，研究其它两个量之间的关系，然后综合起研究其它两个量之间的关系，然后综合起来得出所要研究的几个量之间的关系来得出所要研究的几个量之间的关系”.控制变量的方法控制变量的方法等温变化等温变化：气体：气体在温度不变的状态下，发生的在温度不变的状态下，发生的变化变化.猜想猜想在等温变化中，气体的压强与体积可能存在着什么在等温变化中，气体的压强与体积可能存在着什么关系？关系？猜想与假设

3、猜想与假设实验实验探究探究（1）研究的是哪一部分气体）研究的是哪一部分气体?（3）如何测）如何测 V?（4）如何测量）如何测量p？从压力表上读出从压力表上读出可以直接读出体积，也可以读可以直接读出体积，也可以读出注射器的长度出注射器的长度（2）如何保证封闭气体的温度不变）如何保证封闭气体的温度不变?不能用手触摸玻璃管不能用手触摸玻璃管注射器注射器内一定质量的内一定质量的气体气体(2)实验视频实验视频视频演示视频演示视频演示视频演示实验数据的处理实验数据的处理次数次数12345压强（压强（105Pa)3.0 2.5 2.0 1.5 1.0体积体积(L)1.3 1.6 2.0 2.7 4.0V V

4、1 12 23 30 01 12 23 34 4p-V图象图象5/10 Pap该图象是否可以说明该图象是否可以说明p与与V成成反比？反比？思考思考如何确定如何确定p与与V的关系呢？的关系呢？1/1/V V1 12 23 30 00.20.20.40.40.60.60.80.85/10 Papp-1/V图象图象玻意耳定律玻意耳定律2、公式表述：、公式表述：pV=常数常数C 或或p1V1=p2V23、图像表述：、图像表述：pP1/V0Vp0AA1、文字表述：、文字表述：一定质量一定质量某种气体，在某种气体，在温度不变温度不变的情况下，的情况下，压强压强p与体积与体积V成成反比反比.需要注意的问题需

5、要注意的问题研究对象研究对象:一定质量的一定质量的气体气体适用条件适用条件:温度保持不温度保持不变变适用范围：适用范围：温度不太低，压强不太大温度不太低，压强不太大同同一气体，不同温度下等温线是不同的，你能判断哪条等温线是表一气体，不同温度下等温线是不同的，你能判断哪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？示温度较高的情形吗？你是根据什么理由作出判断的？结论结论:t3t2t1Vp1230p-V图象特点图象特点:(2)温度越高温度越高,其等温线离原点越其等温线离原点越远远.讨论：讨论：(1)等温线是双曲线的一等温线是双曲线的一支支.图象图象意义意义(1)物理意义物理意义:反映

6、压强随体积的变化关系反映压强随体积的变化关系(2)点意义点意义:每一组数据每一组数据-反映某一状态反映某一状态(3)结论结论:体积缩小到原来的几分之一体积缩小到原来的几分之一,压强增大到原来压强增大到原来的几倍的几倍.体积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它的压强就减小为原来的几分之一来的几分之一.1.一定一定质量气体的体积是质量气体的体积是20L时，压强为时，压强为1105Pa。当气体的体积减小到当气体的体积减小到16L时，压强为多大？设气体的时，压强为多大？设气体的温度保持温度保持不变不变.p1V1=p2V2 答案答案:1.2510 5Pa用气体定律解题的步骤用气体定

7、律解题的步骤1确定研究对象：被封闭的气体确定研究对象：被封闭的气体(满足质量不变的条件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始条件用一定的数字或表达式写出气体状态的初始条件(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；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对结果的物理意义进行讨论1.如如图所示，是一定质量的图所示，是一定质量的某种某种气体状态变化的气体状态变化

8、的p-V图象，气体由图象，气体由状态状态A变化到状态变化到状态B的过程中，的过程中，气体气体分子平均速率的分子平均速率的变化情况是变化情况是()A.一直保持不变一直保持不变B.一直增大一直增大C.先减小后增大先减小后增大D.先增大后减小先增大后减小由温度决定由温度决定pAVA=pBVBpV先增大后减小先增大后减小T先增大后减小先增大后减小D等温线等温线2.某个容器的容积是某个容器的容积是10L，所装气体的压强是，所装气体的压强是20105Pa。如果。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？设大气压是原来的百

9、分之几？设大气压是1.0105Pa.初态初态 p1=20105Pa V1=10L T1=T末态末态 p2=1.0105Pa V2=？L T2=T由玻意耳定律由玻意耳定律 p1V1=p2V2得得 V2=200L剩下剩下的气体为原来的气体为原来的的就容器而言，里面气体质量变了，似乎是变质量问题了，但就容器而言，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，就又是质量不变若视容器中气体出而不走，就又是质量不变了了.为研究对象为研究对象10L=5%200L3.如如图，一上端图，一上端开口开口,下端下端封闭的细长玻璃管，下部有长封闭的细长玻璃管，下部有长l1=66 cm 的的水银柱水银

10、柱，中间封有长，中间封有长l2=6.6 cm的空气柱，上部有长的空气柱，上部有长l3=44 cm的水银柱，此时水银面恰好与管口平齐的水银柱，此时水银面恰好与管口平齐.已知已知大气大气压强为压强为p0=76 cmHg.如果使玻璃管绕底端在竖直如果使玻璃管绕底端在竖直平面平面内缓慢地转动一内缓慢地转动一周，求在开口向下和转回到原来周，求在开口向下和转回到原来位置位置时管中空气柱的长度时管中空气柱的长度.封封入的气体可视为理想气体入的气体可视为理想气体，在，在转动过程中没有发生漏气转动过程中没有发生漏气.玻璃管开口向上时玻璃管开口向上时玻璃管开口向下时，玻璃管开口向下时，从开始转动一周后，从开始转动一周后，由由玻意耳定律有玻意耳定律有 p1l2S=p2hS p1l2S=p3hS解得解得 h=12 cm h=9.2 cmp0+gl3p1p1=p0+gl3 则则p2=gl1，p0=p2+gx p2p0+gxxp3p0+gx则则p3=p0+gx