2.3查理定律詳解課件

1、2.3 氣體的壓強(qiáng)與溫度的關(guān)系-查理定律氣體的體積與溫度的關(guān)系 -蓋-呂薩克定律 思考：1、氣體體積不變時，其壓強(qiáng)與溫度有什么關(guān)系？你的依據(jù)什么？2、為什么夏天自行車車胎的氣不能打得太足？3、為什么熱水瓶倒出一些水后蓋上瓶塞，過一段時間后很難取出瓶塞？1.在體積不變的條件下,氣體的壓強(qiáng)與溫度的關(guān)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：實驗溫度(C)0275787100壓強(qiáng)(105Pa)0.911.001.101.201.24溫度(C)0275787100壓強(qiáng)(105Pa)0.911.001.101.201.241.00100tPp0 一定質(zhì)量的氣

2、體，在體積不變的情況下，溫度每升高（或降低）1，增加（或減小）的壓強(qiáng)等于它在0時壓強(qiáng)的1/273。 溫度T(k)273300330360373壓強(qiáng)(105Pa)0.911.001.101.201.24溫度t(C)0275787100壓強(qiáng)(105Pa)0.911.001.101.201.24 一定質(zhì)量的某種氣體，在體積不變的情況下，它的壓強(qiáng)跟熱力學(xué)溫度成正比。這個規(guī)律叫做查理定律。用數(shù)學(xué)公式來表示：（1）查理定律查理定律的微觀解釋（2）等容圖線等容過程的pT圖象是一條傾斜的直線，叫做等容線。等容線的延長線通過坐標(biāo)原點，這時的溫度為O K。pT0V1V2P = C T V1 V2質(zhì)量相等時，斜率小

3、的體積大。封閉在容器中的氣體，當(dāng)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(qiáng)均增大； 密度增大，壓強(qiáng)減?。幻芏炔蛔?，壓強(qiáng)增大； 密度增大，壓強(qiáng)不變。C 2一個密閉容器里的氣體，在時壓強(qiáng)8104Pa,給容器加熱,氣體的壓強(qiáng)為1.0105Pa時溫度升高到多少攝氏度？68.25封閉在容積不變的容器內(nèi)裝有一定質(zhì)量的氣體，當(dāng)它的溫度為27時，其壓強(qiáng)為4 104Pa，那么，當(dāng)它的溫度升高到37 時，它的壓強(qiáng)為多大？解：對一定質(zhì)量的氣體因為氣體體積不變，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。

4、 由查理定律可知：1 變形可得： （） 4 104 310/300 4.13104(Pa)STS 某登山愛好者在攀登珠穆朗峰的過程中，發(fā)現(xiàn)他攜帶的手表表面玻璃發(fā)生了爆裂。這種手表是密封的，出廠時給出的參數(shù)為：27時表內(nèi)氣體壓強(qiáng)為1105Pa；在內(nèi)外壓強(qiáng)差超過6104Pa時，手表表面玻璃可能爆裂。已知當(dāng)時手表處的氣溫為13，則手表表面玻璃爆裂時表內(nèi)氣體壓強(qiáng)的大小為 Pa；已知外界大氣壓強(qiáng)隨高度變化而變化，高度每上升12m，大氣壓強(qiáng)降低133Pa，設(shè)海平面大氣壓為1105Pa， 則登山運(yùn)動員此時的海拔高度約為 m。 1、用玻意耳定律和查理定律推導(dǎo)出一定質(zhì)量的氣體在壓強(qiáng)保持不變的條件下，氣體體積和溫

5、度之間的關(guān)系？作 業(yè)用玻意耳定律和查理定律推導(dǎo)出一定質(zhì)量的氣體在壓強(qiáng)保持不變的條件下，氣體體積和溫度之間的關(guān)系？例題：如果家用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的話，經(jīng)過一段時間后再打開瓶塞時可能會比較困難。設(shè)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，大氣壓為標(biāo)準(zhǔn)值（取P0=105Pa），試估算再次打開瓶塞時手指至少要用多大的向上作用力?分析：被封閉在瓶內(nèi)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(qiáng)，根據(jù)內(nèi)外壓力差求出打開瓶塞所須向上的力。解：P/P0=T/T0，T0=370K，T=330K，代入數(shù)據(jù)可得：

6、P=0.89105, 手向上作用力為F，則F+PS=P0S，F(xiàn)=PS-P0S=(105-0.89105)1010-4=11N。P0SFPS例題：高壓鍋的鍋蓋密封良好，蓋上有一個排氣孔，上面倒扣一個限壓閥，利用其重力將排氣孔壓住。加熱后，當(dāng)鍋內(nèi)氣壓達(dá)到一定程度時，氣體就會把限壓閥頂起來，使高壓氣排出，這樣就使鍋內(nèi)能保持一個較高的穩(wěn)定的壓強(qiáng)。設(shè)限壓閥的質(zhì)量為m=0.1kg,橫截面直徑為D=2cm，排氣孔直徑為d=0.3cm，大氣壓為標(biāo)準(zhǔn)值（取P0=105Pa），則鍋內(nèi)氣壓最大可達(dá)多少Pa？若壓強(qiáng)每增加3.6kPa，水的沸點相應(yīng)升高10C，那么高壓鍋內(nèi)的水溫最高能達(dá)到多高？ 解答：高壓氣剛好把限壓閥

7、頂起時，由圖知P=P0+mg/S,其中S是排氣孔的橫截面積（不是限壓閥的橫截面積，因為只有排氣孔面積內(nèi)的內(nèi)外氣壓不同），得P=2.4105Pa。每增加3.6kPa沸點升高10C，現(xiàn)在壓強(qiáng)比標(biāo)準(zhǔn)大氣壓增加1.4105Pa，所以沸點升高1.4105（3.6103）=390C，因此鍋內(nèi)水溫最高可達(dá)1390C。 分析：由剛好把限壓閥頂起時的受力圖可求當(dāng)時鍋內(nèi)的壓強(qiáng)P，再由壓強(qiáng)差求沸點。電燈泡內(nèi)充有氦氬混合氣體，如果要使電燈泡內(nèi)的混合氣體在5000C時的壓強(qiáng)不超過一個大氣壓，則在200C的室溫下充氣，電燈泡內(nèi)氣體壓強(qiáng)至多能充到多少？P2=0.38P1=0.38(atm) 某住宅四樓一居民家廚房發(fā)生管道煤

8、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(chǎn)生的氣體壓強(qiáng)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 在室溫下兩端封閉的均勻的玻璃管水平放置，管內(nèi)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(xiàn)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(shè)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

9、銀如何移動？若A、B兩部分氣體的溫度不同則又如何？3.蓋呂薩克定律一定質(zhì)量的氣體在壓強(qiáng)不變時，它的體積與熱力學(xué)溫度成正比。蓋呂薩克定律表明，體積是熱力學(xué)溫度的正比例函數(shù)，它的VT圖象是一條傾斜的直線，叫做等壓線延長等容線可以看到，當(dāng)V = 0時，等容線的延長線通過坐標(biāo)原點，這時的溫度為O K等壓線(isobar)VT0p1p2V/T = C p1 p2斜率越大表示氣體的壓強(qiáng)越小 燒瓶（帶軟木塞），玻璃管，橡皮連接管，水銀壓強(qiáng)計，溫度計，盛水容器，冰，冷水，（幾種不同溫度的）熱水。 調(diào)節(jié)水銀壓強(qiáng)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(qiáng)值。 一只燒瓶上連一根玻璃管，用橡皮管把它跟一個水銀壓強(qiáng)計連在一起，從而在燒瓶內(nèi)封住一定質(zhì)量的空氣。上下移動壓強(qiáng)計，使得其中的兩段水銀柱的高度在同一水平面上。標(biāo)記下管水銀柱的高度。 將燒瓶放入純凈冰水混合物中，觀察壓強(qiáng)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(nèi)外氣體壓強(qiáng)之差。將燒瓶放入某一溫度的熱水中（水溫可由溫度計測出T2