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气体的压强与温度的关系 实验研究: 1.实验装置 2.实验条件:气体质量,体积一定,大气压强已知 3.实验目的:研究气体压强与温度的关系 4.实验方法:控制变量法 实验过程: 如图所示，容器中装有一定质量的气体，它与压强计相连，压强计中B管水银面与A管水银面D处一样高，初始容器C置于冰水混合物中,温度为0℃。现将容器C浸入温度为t℃的温水中，并通过调整压强计的B管的高度后，使A管水银面仍在D处。 查理定律: 一定质量的气体，在体积保持不变的情况下，温度每升高或降低1℃，(增加或减小）的压强等于它在0℃时压强的1／273。 实验结论: ①0℃的压强p0 ，而不是指大气压强；②t℃的压强pt ； ③t是从0℃升到最终的温度变化。 实验结论 一定质量气体，在体积不变的情况下，压强与热力学温度成正比 这个结论叫查理定律 法国科学家贾奎斯．亚历山大．凯萨．查理， 1746年11月12日生于法国，年轻时广泛学习多种科学。 1783年，37岁的查理意识到热气球的使用可能产生巨大的影响，因此在气球灌入氢，他认为氢比空气轻，可以更有效的使气球上升。同年8月27日，查理把他的氢气球释放升空，这是人类第一次以氢气球成功的完成了无载人的飞行。其后数年间，这种灌氢的气球在法国大行其道，被称为「查理气球」。同年11月，查理乘坐热气球飞越巴黎，这是氢气球首次成功的载人飞行。 1823 年4月7日，查理逝世于巴黎，享年77岁。他以物理学家、化学家、数学家、发明家留名科学史。 历史回眸之一 1787年，查理研究气体性质时，他量度氧、氮、氢、二氧化碳以及空气等气体在0℃与100℃变化的情形，发现每种气体当体积维持一定时，一定量的气体，其温度每升降1摄氏度，其压强会增减其在0摄氏度时压强的 1／273，这就是著名的「查理定律」。 历史回眸之二——查理定律发现和热力学温标的诞生 pt ＝p0（1＋t／273） 例1:在密闭容器中有一定质量的理想气体，不计容器体积的变化。当容器内气体的温度由300K升高30K时，增加的压强△p1是300K时压强的_________，当气体的温度由600K升高30K时增加的压强△p2_________△p1（选填“”、“”或“=”）。 热力学温标（绝对温标） ①由图象移轴后得：T＝t＋273 ②由公式变换后得：T＝t＋273 ③△T＝△t 查理定律的简化表示：m、V一定时，p与热力学温度成正比。 即：p∝T， 例2.如图所示，某水银气压计的玻璃管顶端高出槽中水银面1m，由于上部混入少量空气，使其读数不准。当气温为27℃时，标准气压计读数为76cmHg，而该气压计的示数为70cmHg。求： 当气温为-3℃，该气压计的示数为70cmHg时，标准气压计的读数。 例3:水平放置的玻璃管，中间有一段水银将管中的气体分成A, B两部分。 若A、B初始温度相同，当温度都升高（或降低）相同时，水银柱移动的方向如何？ 推论: 例4:竖直放置的玻璃管，中间有一段水银将管中的气体分成两部分。 若A、B初始温度相同，当温度都升高（或降低）相同时，水银柱移动的方向如何？ 例5 如图所示，A、B为两只固定于地面的气缸，它们的活塞用轻质硬杆相连，活塞之间与大气相通，活塞处于静止状态。两缸内气体初始温度相同。现使两气缸内气体升高相同的温度，则活塞的移动方向为_______。 历史上，在发现查理定律时，尚未建立热力学温标，因此在查理定律的原始表述中采用的是摄氏温标，获得的p-t图像如右图所示：（1）请根据图像及坐标写出该图像的函数表达式：____________________；（2）现将上述一定量的气体（可视为理想气体）在0℃时缓慢地压缩为原来 体积的45 ，然后保持这一 体积不变，改变温度， 又获得一条等容线，试 在上图中画出该等容线。 如图所示，水平放置的汽缸内壁光滑，活塞厚度不计，在A、B两处设有限制装置，使活塞只能在A、B之间运动，B左面汽缸的容积为V0，A、B之间的容积为0.1V0。开始时活塞在B处，缸内气体的压强为0.9P0(P0为大气压强)，温度为297K，现缓慢加热汽缸内气体，直至399.3K。求： (1)活塞刚离开B处时的温度TB； (2)缸内气体最后的压强P； (3)在下图中画出整个过程的 P-V图线。 如图所示，一端封闭、粗细均匀的薄壁玻璃管开口向下竖直插在装有水银的水银槽内，管内封闭有一定质量的空气，水银槽的截而积上下相同，是玻璃管截面积的5倍，开始时管内空气柱长度为6cm，管内外水银面高度差为50cm。将玻璃管沿竖直方向缓慢上移(管口未离开槽中水银)，使管内外水银而高度差变成60cm。(大气压强相当于75cmH