高中物理 8.2 氣體的等容變化和等壓變化課件1 新人教版選修33.ppt

第八章氣體 8 2氣體的等容變化和等壓變化 1 掌握查理定律和蓋 呂薩克定律的內(nèi)容 表達(dá)式及適用條件 2 會(huì)用氣體變化規(guī)律解決實(shí)際問題 3 理解p t圖象與v t圖象的物理意義 學(xué)習(xí)目標(biāo)定位 學(xué)習(xí)探究區(qū) 一 氣體的等容變化 二 氣體的等壓變化 一 氣體的等容變化 打足氣的自行車在烈日下曝曬 常常會(huì)爆胎 原因是什么 問題設(shè)計(jì) 答案車胎在烈日下曝曬 胎內(nèi)的氣體溫度升高 氣體的壓強(qiáng)增大 把車胎脹破 要點(diǎn)提煉 一 氣體的等容變化 1 等容變化 一定質(zhì)量的某種氣體 在不變時(shí) 壓強(qiáng)隨溫度的變化叫做等容變化 2 查理定律 1 內(nèi)容 一定質(zhì)量的某種氣體 在體積不變的情況下 壓強(qiáng)p與熱力學(xué)溫度t成 填 正比 或 反比 2 表達(dá)式 p 或 3 適用條件 氣體的和不變 體積 正比 ct 質(zhì)量 體積 一 氣體的等容變化 3 等容線 p t圖象和p t圖象分別如圖1甲 乙所示 圖1 一 氣體的等容變化 4 從上圖可以看出 p t圖象 或p t圖象 為一次函數(shù)圖象 由此我們可以得出一個(gè)重要推論 一定質(zhì)量的氣體 從初狀態(tài) p t 開始發(fā)生等容變化 其壓強(qiáng)的變化量 p與熱力學(xué)溫度的變化量 t之間的關(guān)系為 一 氣體的等容變化 延伸思考 圖1中斜率的不同能夠說明什么問題 答案斜率與體積成反比 斜率越大 體積越小 二 氣體的等壓變化 1 等壓變化 一定質(zhì)量的某種氣體 在壓強(qiáng)不變時(shí) 體積隨溫度的變化叫做等壓變化 2 蓋 呂薩克定律 1 內(nèi)容 一定質(zhì)量的某種氣體 在壓強(qiáng)不變的情況下 其體積v與熱力學(xué)溫度t成 2 表達(dá)式 v 或 3 適用條件 氣體的和不變 要點(diǎn)提煉 ct 正比 質(zhì)量 壓強(qiáng) 二 氣體的等壓變化 3 等壓線 v t圖象和v t圖象分別如圖2甲 乙所示 圖2 二 氣體的等壓變化 4 從上圖可以看出 v t圖象 或v t圖象 為一次函數(shù)圖象 由此我們可以得出一個(gè)重要推論 一定質(zhì)量的氣體從初狀態(tài) v t 開始發(fā)生等壓變化 其體積的變化量 v與熱力學(xué)溫度的變化量 t之間的關(guān)系為 二 氣體的等壓變化 延伸思考 圖2中斜率的不同能夠說明什么問題 答案斜率與壓強(qiáng)成反比 斜率越大 壓強(qiáng)越小 例1 氣體溫度計(jì)結(jié)構(gòu)如圖3所示 玻璃測(cè)溫泡a內(nèi)充有氣體 通過細(xì)玻璃管b和水銀壓強(qiáng)計(jì)相連 開始時(shí)a處于冰水混合物中 左管c中水銀面在o點(diǎn)處 右管d中水銀面高出o點(diǎn)h1 14cm 后將a放入待測(cè)恒溫槽中 上下移動(dòng)d 使c中水銀面仍在o點(diǎn)處 測(cè)得d中水銀面高出o點(diǎn)h2 44cm 求恒溫槽的溫度 已知外界大氣壓為1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓 1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓相當(dāng)于76cmhg 一 查理定律的應(yīng)用 典例精析 圖3 答案364k 或91 典例精析 解析設(shè)恒溫槽的溫度為t2 由題意知t1 273ka內(nèi)氣體發(fā)生等容變化 根據(jù)查理定律得 p1 p0 ph1 p2 p0 ph2 聯(lián)立 式 代入數(shù)據(jù)得t2 364k 或91 一 查理定律的應(yīng)用 二 蓋 呂薩克定律的應(yīng)用 典例精析 例2 一定質(zhì)量的空氣 27 時(shí)的體積為1 0 10 2m3 在壓強(qiáng)不變的情況下 溫度升高100 時(shí)體積是多大 解析一定質(zhì)量的空氣 在等壓變化過程中 可以運(yùn)用蓋 呂薩克定律進(jìn)行求解 空氣的初 末狀態(tài)參量分別為初狀態(tài) t1 273 27 k 300k v1 1 0 10 2m3 末狀態(tài) t2 273 27 100 k 400k 二 蓋 呂薩克定律的應(yīng)用 典例精析 答案1 33 10 2m3 三 p t圖象與v t圖象的應(yīng)用 典例精析 例3 圖4甲是一定質(zhì)量的氣體由狀態(tài)a經(jīng)過狀態(tài)b變?yōu)闋顟B(tài)c的v t圖象 已知?dú)怏w在狀態(tài)a時(shí)的壓強(qiáng)是1 5 105pa 圖4 三 p t圖象與v t圖象的應(yīng)用 典例精析 1 根據(jù)圖象提供的信息 計(jì)算圖中ta的值 三 p t圖象與v t圖象的應(yīng)用 典例精析 2 請(qǐng)?jiān)趫D乙坐標(biāo)系中 作出由狀態(tài)a經(jīng)過狀態(tài)b變?yōu)闋顟B(tài)c的p t圖象 并在圖線相應(yīng)位置上標(biāo)出字母a b c 如果需要計(jì)算才能確定有關(guān)坐標(biāo)值 請(qǐng)寫出計(jì)算過程 三 p t圖象與v t圖象的應(yīng)用 典例精析 針對(duì)訓(xùn)練一定質(zhì)量的氣體的狀態(tài)經(jīng)歷了如圖5所示的ab bc cd da四個(gè)過程 其中bc的延長線通過原點(diǎn) cd垂直于ab且與水平軸平行 da與bc平行 則氣體體積在 a ab過程中不斷增加b bc過程中保持不變c cd過程中不斷增加d da過程中保持不變 圖5 三 p t圖象與v t圖象的應(yīng)用 典例精析 解析首先 因?yàn)閎c的延長線通過原點(diǎn) 所以bc是等容線 即氣體體積在bc過程中保持不變 b正確 ab是等溫線 壓強(qiáng)減小則體積增大 a正確 cd是等壓線 溫度降低則體積減小 c錯(cuò)誤 如圖所示 連接ao交cd于e 則ae是等容線 即va ve 因?yàn)関d ve 所以vd va 所以da過程中氣體體積不是保持不變 d錯(cuò)誤 答案ab 自我檢測(cè)區(qū) 1 2 3 課堂要點(diǎn)小結(jié) 4 1 查理定律的應(yīng)用 一定質(zhì)量的氣體 在體積不變的條件下 溫度由0 升高到10 時(shí) 其壓強(qiáng)的增量為 p1 當(dāng)它由100 升高到110 時(shí) 所增壓強(qiáng)為 p2 則 p1與 p2之比是 a 10 1b 373 273c 1 1d 383 283 1 2 3 4 解析由查理定律得 p t 一定質(zhì)量的氣體在體積不變的條件下 c 溫度由0 升高到10 和由100 升高到110 t 10k相同 故所增加的壓強(qiáng) p1 p2 c項(xiàng)正確 答案c 1 2 3 4 2 p t圖象的考查 如圖6所示 是一定質(zhì)量的氣體的三種變化過程 下列四種解釋中 說法正確的是 a a d過程氣體體積增加b b d過程氣體體積不變c c d過程氣體體積增加d a d過程氣體體積減小 圖6 1 2 3 4 解析在p t坐標(biāo)系中等容線是延長線過原點(diǎn)的直線 且體積越大 直線的斜率越小 因此 a狀態(tài)對(duì)應(yīng)的體積最小 c狀態(tài)對(duì)應(yīng)的體積最大 b d狀態(tài)對(duì)應(yīng)的體積相等 故a b正確 答案ab 1 2 3 4 3 蓋 呂薩克定律的應(yīng)用 一定質(zhì)量的氣體保持壓強(qiáng)不變 它從0 升到5 的體積增量為 v1 從10 升到15 的體積增量為 v2 則 a v1 v2b v1 v2c v1 v2d 無法確定 1 2 3 4 答案a 1 2 3 4 4 v t圖象的考查 一定質(zhì)量的氣體做等壓變化時(shí) 其v t圖象如圖7所示 若保持氣體質(zhì)量不變 而改變氣體的壓強(qiáng) 再讓氣體做等壓變化 則其等壓線與原來相比 下列可能正確的是 a 等壓線與v軸之間夾角變小b 等壓線與v軸之間夾角變大c 等壓線與t軸交點(diǎn)的位置不變d 等壓線與t軸交點(diǎn)