3、气体的等容变化和等压变化、状态方程.ppt

* * 一、气体的等容变化 1、等容变化：一定质量的气体在体积不变时压强随温度的变化． 2、查理定律 摄氏温度表述：一定质量的气体，在体积不变的情况下，温度每升高（或降低）1℃，增加（或减小）的压强是0℃时压强的1/273. 热力学温度表述：一定质量的气体，在体积不变的情况下，压强跟热力学温度成正比。 3、表达式 摄氏温度：pt=p0（1+t/273）→Δp=p0Δt/273 p0为0℃时的压强 热力学温度: 压强的变化Δp与摄氏温度成正比！ 4、图象——等容线 p0 摄氏温度 热力学温度 5、适用条件：气体质量不变、体积不变； 适用范围：气体温度不太低、压强不太大． 【比较】一定质量的气体在不同温度下的等容线。 V2 V1 V2V1 二、气体的等压变化 1、等压变化：一定质量的气体在压强不变时体积随温度的变化． 2、盖·吕萨克定律 摄氏温度表述：一定质量的气体，在压强不变的情况下，温度每升高（或降低）1℃，增加（或减小）的体积是0℃时压强的1/273. 热力学温度表述：一定质量的气体，在压强不变的情况下，体积跟热力学温度成正比。 3、表达式 摄氏温度：Vt=V0（1+t/273）→ΔV=V0Δt/273 V0为0℃时的体积 热力学温度: 体积的变化ΔV与摄氏温度成正比！ 4、图象——等压线 摄氏温度 热力学温度 5、适用条件：气体质量不变、压强不变； 适用范围：气体温度不太低、压强不太大． 【比较】一定质量的气体在不同温度下的等容线。 p2p1 V0 V V p2 p1 V 【例题1】如图甲所示，为一定质量的气体由状态A经过状态B变为状态C的V－T图象．已知气体在状态A时的压强是1.5×105 Pa. （1）说出A→B过程中压强变化的情形，并根据图象提供的信息，计算图中TA的温度值； （2）请在图乙所示的坐标系中，作出由状态A经过状态B变为状态C的p－T图象，并在图象相应位置上标出字母A、B、C。如果需要计算才能确定有关坐标值，请根据实际情况写出计算过程． （1）200 K 【例题2】一定质量气体的状态变化过程的p－V图线如图所示，其中A是初始态，B、C是中间状态．A→B为双曲线的一部分，B→C与纵轴平行，C→A与横轴平行．如将上述变化过程改用p－T图线和V－T图线表示，则在下列的各图中正确的是（ ） BD 【例题3】有人设计了一种测温装置，其结构如图所示，玻璃泡A内封有一定量气体，与A相连的B管插在水槽中，管内水银面的高度x即可反映泡内气体的温度，即环境温度，并可由B管上的刻度直接读出．设B管的体积与A玻璃泡的体积相比可忽略不计．在1标准大气压下对B管进行温度刻度（1标准大气压相当于76cmHg的压强，等于101kPa）．已知当温度t1＝27 ℃时，管内水银面高度x1＝16cm，此高度即为27 ℃的刻度线，问t＝0 ℃的刻度线在何处． 21.4cm 【练习1】用易拉罐盛装碳酸饮料非常卫生和方便，但如果剧烈碰撞或严重受热会导致爆炸．我们通常用的可乐易拉罐容积V＝355mL。假设在室温（17 ℃）罐内装有0.9V的饮料，剩余空间充满CO2气体，气体压强为1atm。若易拉罐承受的压强为1.2atm，则保存温度不能超过多少？ 75 ℃ 【练习2】如图所示，活塞的质量为m，大气压强为p0，当密闭气体的温度由T1升高到T2时，求： （1）温度为T2时气体的压强； （2）温度为T2时的气体体积． （汽缸的横截面积为S，忽略活塞与汽缸间的摩擦，温度T1时气体的体积为V1） （1）p0+mg/s （2）V1T2/T1 【练习3】一气象探测气球，在充有压强为1.00atm（即76.0cmHg）、温度为27.0 ℃的氦气时，体积为3.50m3.在上升至海拔6.50km高空的过程中，气球内氦气的压强逐渐减小至此高度上的大气压36.0cmHg，气球内部因启动一持续加热过程而维持其温度不变．此后停止加热，保持高度不变．已知在这一海拔高度气温为－48.0 ℃.求： （1）氦气在停止加热前的体积； （2）氦气在停止加热较长一段时间后的体积 （1）7.39 m3　（2）5.54 m3 【练习4】如图所示，一定质量的气体从状态A经B、C、D再回到A。问AB、BC、CD、DA是什么过程？已知气体在状态A时的体积是1L，求在状态B、C、D时的体积各为多少，并把此图改为p－V图． 【解析】 A→B为等容线，压强随温度升高而增大． B→C为等压过程，体积随温度升高而增大． C→D为等温变化，体积随压强减小而增大． D→A为等压变化，体积随温度降低而减小． 【练习5】如图所示，为一定质量的理想气体p－1/V图象，图中BC为过原点的直线，A、B、C为气体的三个状态，则下列说法中正确的是（ ） A．TATB＝TC