体积V和压强p.PPT

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 * 1、温度 2、体积 3、压强 热力学温度T ：开尔文 T = t ＋ 273 K 体积 V 单位：有m3、L、mL等 压强 p 单位：Pa（帕斯卡） 气体的状态参量 问题 一定质量的气体，它的温度、体积和压强三个量之间的变化是相互对应的。我们如何确定三个量之间的关系呢？ 方法研究 在物理学中，当需要研究三个物理量之间的关系时，往往采用“保持一个量不变，研究其它两个量之间的关系，然后综合起来得出所要研究的几个量之间的关系”。 ☆ 控制变量的方法 回忆 我们在以前的学习中，也曾经采用过“控制变量的方法”来研究三个变量之间的关系： 牛顿第二定律（α、F、m）； 引言 今天，我们便来研究气体的三个状态参量T、V、p之间的关系。 首先，我们来研究：当温度（ T ）保持不变时，体积（ V ）和压强（ p ）之间的关系。 一、气体的等温变化 1、定义： 一定质量的气体在温度不变的条件下，其压强与体积变化的关系叫做等温变化。 2 实验探究 （1）实验目的： 在温度保持不变时，研究一定质量气体的压强和体积的关系 ①.我们的研究对象是什么? ②.实验需要测量的物理量? ③.怎样保证实验过程温度不变? ④.怎样保证气体质量不变? 注射器内封闭一定质量的空气柱 压强、体积（体积的变化与空气柱的长度有关，只需测空气柱长度） 缓慢地推动和拔出柱塞、环境恒温；手不要握住注射器的外管。 柱塞上涂上凡士林密封，防止漏气 探究气体等温变化的规律 （2)实验装置课本实验P18 装置竖直 (3)探究结论： 在误差允许范围内，温度不变时，气体的压强p和体积V成反比。 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 二、玻意耳定律 3、适用条件:气体质量一定且温度不变 (玻意耳—马略特定律) 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 三、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 小结： 1、玻意耳定律 2、p-V图像（等温线） 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： 末态： 由玻意耳定律 得 由活塞受力平衡得：