高一物理氣體的壓強、體積與溫度的關系課件(PPT 29頁)

1、一.氣體的狀態(tài)參量 氣體的體積、壓強、溫度氣 體 知 識 復 習氣體分子所能達到的空間范圍稱為氣體的體積， 用字母V來表示。 國際單位是m3（立方米）2.氣體溫度描述氣體的冷熱程度 是氣體分子平均動能的標志 熱力學溫度和攝氏溫度的關系T=273 + t 第1頁，共29頁。3.容器壁單位面積上所受的氣體壓力叫氣體的壓強 公式: P = F/S國際單位：Pa（帕斯卡）標準大氣壓強：相當于76厘米汞柱產生的壓強 P0 = gh =13.6 103 9.8 0.76 =1.013105 Pa而1.0105 Pa相當于75厘米汞柱產生的壓強 氣體壓強的微觀本質是由于氣體內大量分子做無規(guī)則運動過程中，對容

2、器壁頻繁撞擊的結果。第2頁，共29頁。二.氣體的壓強與體積的關系1.玻意耳定律:一定質量的氣體，在溫度不變的情況下，它的壓強跟體積成反比。 公式: P1V1=P2V2適用條件：壓強不太大（與大氣壓相比）溫度不太低（與室溫相比）。第3頁，共29頁。2.氣體的等溫變化圖象 （1）等溫圖象的特點：等溫線是雙曲線，溫度越高，其等溫線離原點越遠。（2）在P1/V圖象中為一條過原點的直線. 斜率大的溫度高.第4頁，共29頁。第六章 氣體定律C. 氣體的壓強與溫度的關系 體積與溫度的關系第5頁，共29頁。思考：氣體體積不變時，其壓強與溫度有什么關系？為什么夏天自行車車胎的氣不能打得太足？第6頁，共29頁。1

3、.在體積不變時,氣體的壓強與溫度的關系1）等容變化: 氣體在體積保持不變的情況下,發(fā)生的 狀態(tài)變化叫做等容變化。2）實驗探究： DIS實驗第7頁，共29頁。實驗裝置第8頁，共29頁。實驗過程： 改變水的溫度，測得若干組氣體溫度和壓強的數據。下表是用這個裝置測得的若干組一定質量氣體的溫度、壓強的數據，每組數據表示氣體處于相應的某一狀態(tài)處理這些數據就可以確定氣體的壓強跟溫度之間的定量關系。273第9頁，共29頁。2. 熱力學溫度與攝氏溫度的關系T = 273 + tT = t0 K（-273）是低溫的極限在國際單位制中，用熱力學溫標表示的溫度，叫做熱力學溫度用符號T表示它的單位是開爾文，簡稱開，符

4、號是 K。第10頁，共29頁。第11頁，共29頁。 一定質量的某種氣體，在體積不變的情況下，它的壓強跟熱力學溫度成正比。這個規(guī)律叫做查理定律。用數學公式來表示，就是 p = CT或 p / T = C C的大小決定于氣體的體積、質量和氣體種類 1787年法國科學家查理（17461823）通過實驗研究，發(fā)現所有氣體都遵從以下規(guī)律：第12頁，共29頁。（1）查理定律表達式設一定質量的某種氣體，由壓強p1、溫度T1的某一狀態(tài)，經過等容變化，變到壓強p2、溫度T2的另一狀態(tài)，則有 P0為0 0C時的壓強pt為t 0C時的壓強一定質量的氣體，在體積不變的情況下，溫度每升高（或降低）1，增加（或減?。┑膲?/p>

5、強等于它在0時壓強的1/273。 第13頁，共29頁。點擊 :查理定律的微觀解釋一定質量的氣體，在體積不變的情況下，單位體積內所含有的分子數是不變的。當溫度升高時，分子的運動加劇，分子的平均速率增大。因而，不僅單位時間內分子撞擊器壁的次數增多，而且每次撞擊器壁的沖力也增大，所以氣體的壓強增大。溫度降低時，情況恰好相反。第14頁，共29頁。（2）等容圖線（isochore）查理定律表明，壓強是熱力學溫度的正比例函數，它的pT圖象是一條傾斜的直線，叫做等容線延長等容線可以看到，當p = 0時，等容線的延長線通過坐標原點，這時的溫度為O KpT0V1V2P/T = C V1 V2斜率越大表示氣體的體

6、積越小第15頁，共29頁。例題精選：在容積不變的容器內封裝有一定質量的氣體，當它的溫度為27時，其壓強為4104Pa，那么，當它的溫度升高到37時，它的壓強為多大？解：因為氣體體積不變，故氣體為等容變化。初態(tài)：1 4 104Pa，t1+273=27+273=300K。末態(tài)：未知， t2+273=37+273=310K。 由查理定律可知：T 變形可得： （） 4 104 310/300 4.13104(Pa)第16頁，共29頁。封閉在容器中的氣體，當溫度升高時，下面的哪個說法是正確的（）（不計容器的膨脹）密度和壓強均增大； 密度增大，壓強減小；密度不變，壓強增大； 密度增大，壓強不變。C 2一個

7、密閉容器里的氣體，在時壓強8104Pa,給容器加熱, 當氣體壓強為1.0105Pa時, 則溫度升高到多少攝氏度？68.25練一練第17頁，共29頁。例題：熱水瓶中的熱水沒有灌滿而被蓋緊瓶塞，而且瓶塞的密封程度又很好，當經過一段時間后再拉出瓶塞時會比較困難。設灌開水時水溫為970C，再次想打開瓶塞時水溫為570C，瓶口的橫截面積為S=10cm2，外界大氣壓為P0=105Pa，試估算再次打開瓶塞時至少要用多大的向上拉力?（不計重力）分析：以被封閉在瓶內的空氣為研究對象（不考慮水汽的影響），用查理定律，求出末壓強，根據內外壓力差求出打開瓶塞所須向上的力。第18頁，共29頁。解答：把瓶塞近似看作圓柱體

8、， 其受力圖。手指向上 作用力為F，則F+PS=P0S， P/P0=T/T0，其中T0=370K， T=330K，得出P 再代入數據可得：F=11N 第19頁，共29頁。 燒瓶（帶軟木塞），玻璃管，橡皮連接管，水銀壓強計，溫度計，盛水容器，冰，冷水，（幾種不同溫度的）熱水。拓展實驗第20頁，共29頁。 調節(jié)水銀壓強計的可動管A，使B管水銀面始終保持在同一水平面上。改變氣體溫度，得到多次壓強值。實驗方法：第21頁，共29頁。 一只燒瓶上連一根玻璃管，用橡皮管把它跟一個水銀壓強計連在一起，從而在燒瓶內封住一定質量的空氣。上下移動壓強計，使得其中的兩段水銀柱的高度在同一水平面上。標記下管水銀柱的高度

9、。實驗步驟一：第22頁，共29頁。 將燒瓶放入純凈冰水混合物中，觀察壓強計水銀柱的高度變化情況。 瓶中氣溫降低(溫度為T1），B柱上升，A柱下降。瓶中氣體體積減小。 A管下降，使管中水銀柱高度與開始時相同,保證氣體體積不變.記錄下水銀柱的高度差H1，以得出內外氣體壓強之差。實驗步驟二：第23頁，共29頁。將燒瓶放入某一溫度的熱水中（水溫可由溫度計測出T2），觀察壓強計中水銀柱的高度變化情況。氣體溫度上升，柱上升，柱下降，瓶內氣體體積增大。上提管，仍然使管水銀柱的高度與開始時相同，保證氣體體積不變。再記錄下管水銀柱高度之差H2，以得出內外氣體壓強之差。實驗步驟三：第24頁，共29頁。某住宅四樓一

10、居民家廚房發(fā)生管道煤氣泄漏爆炸事故，爆炸時廚房溫度從常溫迅速升高到1800，請估算此時產生的氣體壓強約為多少個大氣壓？（提示：將煤氣看作理想氣體，在爆炸瞬間近似看做是一等容過程） 7atm 練習第25頁，共29頁。 在室溫下兩端封閉的均勻的玻璃管水平放置，管內空氣被一段水銀柱隔開成為左右兩部分，左邊空氣柱長為右邊空氣柱長度的2倍，如圖8-40所示，現將玻璃管投入80的熱水中，仍保持其水平，那么（ ）A.水銀柱向左移動； B.水銀柱向右移動C.水銀柱不動； D.不能確定 假設水銀柱不動則A、B氣體將作等容變化P= (T*P)/T 因為PA=PB，TA=TB ， TA= TB所以 PA= PB 即水銀 柱保持不動，選C如果，玻璃管豎直放置則水銀如何移動？若A、B兩部分氣體的溫度不同則又如何？第26頁，共29頁。自主活動怎樣用玻意耳定律和查理定律推導出一定質量的氣體在壓強保持不變的條件下，氣體體積和溫度之間的關系？第27頁，共29頁。3.蓋呂薩克定律一定質量的氣體在壓強不變