8.1理想气体状态方程.ppt

8.1 气体的等温变化 例题：一定质量的气体由状态A变到状态B的过程如图所示，A、B位于同一双曲线上，则此变化过程中，温度（ ） A、一直下降 B、先上升后下降 C、先下降后上升 D、一直上升 8.3理想气体的状态方程 * * ——玻意耳定律 1、文字表述：一定质量某种气体，在温度不变的情况下，压强p与体积V成反比。 2、公式表述：pV=C（常数） 或 p1V1=p2V2 4、适用范围：温度不太低，压强不太大 二、玻意耳定律 3、条件:气体质量一定且温度不变 一定质量的气体，在温度不变时发生的状态变化过程，叫做气体的等温变化。 一、等温变化 小试牛刀 一定质量气体的体积是20L时，压强为1×105Pa。当气体的体积减小到16L时，压强为多大？设气体的温度保持不变。 解：以气体为研究对象， 由 得 （1）明确研究对象（气体）； （2）分析过程特点，判断为等温过程； （3）列出初、末状态的p、V值； （4）根据p1V1=p2V2列式求解； 利用玻意耳定律的解题思路 如图所示，汽缸内封闭着一定温度的气体，气体长度为12cm。活塞质量为20kg，横截面积为100cm2。已知大气压强为1×105Pa。 求：汽缸开口向上时，气体的长度。 大展身手 解：以缸内封闭气体为研究对象， 初态： 由玻意耳定律 得 由活塞受力平衡得： 末态： S L V 2 2 = 如图所示，汽缸内封闭着一定温度的气体，气体长度为12cm。活塞质量为20kg，横截面积为100cm2。已知大气压强为1×105Pa。 求：汽缸开口向下时，气体的长度。 举一反三 二、P-V图像（等温线） 过原点的直线 双曲线的一支 物理意义：等温线上的某点表示气体的一个确定状态。同一条等温线上的各点温度相同，即p与V乘积相同。 p 1/V 0 V p · 0 A · B p V 0 t1 t2 思考：同一气体，不同温度下的等温线是不同的，请判断出下图中哪条等温线的温度高？理由是什么？ 不同温度下的等温线，离原点越远，温度越高。 B 某个容器的容积是10L，所装气体的压强是20×105Pa。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原来的百分之几？设大气压是1.0×105Pa。 就容器而言，里面气体的跑了，似乎是变质量问题，但是若我们视容器内气体“出而不走”，那么质量就不变了。 练习1 解：设容器原装气体为研究对象 初态? p1=20×105Pa V1=10L 末态? p2=1.0×105Pa V2=？ 由玻意耳定律? p1V1=p2V2得 即剩下的气体为原来的5％。 练习2 一个足球的容积是2.5L,用打气筒给这个足球打气,每打一次都把体积为125mL、压强与大气压强相同的空气打进去,如果足球在打气前就已是球形，内部空气压强与大气压相同,那么打了20次以后,足球内部空气的压强是大气压的多少倍?（设足球内部的温度保持不变） 如图所示， 长为1m，开口竖直向上的玻璃管内，长为15cm的水银柱，封闭气体的长度为20cm，已知大气压强为75cmHg，求： （1）玻璃管水平放置时， 管内气体的长度。 （2）玻璃管开口竖直向下时， 管内气体的长度。 15cm 20cm 练习3 解：(1)以管内气体为研究对象，管口竖直向上为初态: 设管横截面积为S，则 P1=75＋15＝90cmHg V1=20S 水平放置为末态，P2=75cmHg 由玻意耳定律P1V1=P2V 2得： V2=P1V1／P2=（90×20S）／75=24S 所以，管内气体长24cm (2)以管口竖直向上为初态，管口竖直向下为末态 P3=75－15＝60cmHg v3=l3s 由玻意耳定律得：V3= P1V1／P3＝30S 所以，管内气体长l3=30cm 因为30cm＋15cm＜100cm，所以水银不会流出 若水银流出如何做？ 8.2 气体的等容变化和等压变化 ——查理定律、盖·吕萨克定律 一、气体的等容变化 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p与热力学温度T成正比（ p ?T ） 可写成　　　　　　 或 1．等容过程：气体在体积不变的情况下发生的状态变化过程叫做等容过程。 （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． （2）适用条件：气体质量一定，体积不变.