物理同步课件：8.2 气体的等容变化和等压变化 课件（人教版选修3-3）.ppt

1．了解一定质量的气体的等容变化与等压变化． 2．知道查理定律与盖—吕萨克定律的表达式及适用条件． 3．理解pT图象与VT图象的物理意义． 4．会运用气体变化规律解决实际问题． 一、气体的等容变化 等容变化：一定质量的气体在体积不变时 随 的变化规律． 查理定律 (1)内容： 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 ． (3)图象 的气体，在体积不变的情况下，压强与热力学温度成 ，在pT图上等容线为过 ．如图8-2-1甲．在pt图上等容线不过原点，但反向延长交t轴于 .如图乙 二、气体的等压变化 等压变化：一定质量的气体，在压强不变的情况下， 随 的变化规律． 盖—吕萨克定律 (1)内容： 的某种气体，在压强不变的情况下，其体积与热力学温度成 ． (3)图象： 的气体，在压强不变的条件下，体积与热力学温度成正比，在VT图上等压线为一条延长线通过 的倾斜直线，如图8-2-2所示． 温馨提示 查理定律及盖—吕萨克定律成立的条件都是一定质量的某种气体，在压强不太大，温度不太高时遵循的规律． 等容线 (1)pt图中的等容线 a．pt图中的等容线是一条延长线通过横坐标－273.15 ℃的倾斜直线． b．图8-2-3甲中纵轴上的截距p0是气体0 ℃时的压强． c．等容线的斜率和气体的体积大小有关，体积越大，斜率越小，在图8-2-3乙中画一条平行于p轴的虚线，分别交等容线于A、B、C、D四点，分别过A、B、C、D四点向p轴作垂线，垂足分别为p1、p2、p3、p4，则p1p2p3p4，那么VAVBVCVD，即V1V2V3V4. “外推法”与热力学温标 通过对定质量气体等容变化的pt线“外推”所得到气体压强为零时对应的温度(－273.15 ℃)，称为热力学温标的零度(0 K)． 特别提醒　(1)“外推法”是科学研究的一种方法，“外推”并不表示定律适用范围的扩展． (2)热力学温标是一种理论温标，与测量物质无关． 等压线 (1)如图8-2-4甲所示为Vt图中的等压线，这是一条延长线过－273.15 ℃的倾斜直线，纵轴上截距V0表示气体在0 ℃时的体积．等压线的斜率大小取决于压强的大小，压强越大，斜率越小．图中四条等压线的关系为：p1p2p3p4. 图8-2-4 三、查理定律和盖—吕萨克定律的应用  解题步骤 (1)确定研究对象．(一定质量的封闭气体) (2)确定初、末状态，找出初、末状态的状态参量． (3)根据查理(或盖—吕萨克)定律列方程，联立求解． 假设法在判断液柱(或活塞)的移动问题的应用 此类问题的特点是：当气体的状态参量p、V、T都发生变化时，直接判断液柱或活塞的移动方向比较困难，通常先进行气体状态的假设，然后应用查理定律可以简单地求解．其一般思路为 (1)先假设液柱或活塞不发生移动，两部分气体均做等容变化． (3)如果液柱(或活塞)两端的横截面积相等，若Δp均大于零，意味着两部分气体的压强均增大，则液柱(或活塞)向Δp值较小的一方移动；若Δp均小于零，意味着两部分气体的压强均减小，则液柱(或活塞)向|Δp|较大的一方移动；若Δp相等，则液柱不移动． (4)如果液柱(或活塞)两端的横截面积不相等，则应考虑液柱(或活塞)两端的受力变化(ΔpS)．若Δp均大于零，则液柱向ΔpS较小的一方移动；若Δp均小于零，则液柱向|ΔpS|值较大的一方移动；若ΔpS相等，则液柱不移动． 【例1】 有人设计了一种测温装置，其结构如图8-2-5 所示，玻璃泡A内封有一定质量的气体，与A相连 的B管插在水银槽中，管内外水银面的高度差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泡的体积相 比可略去不计． (1)在1标准大气压下对B管进行温度标刻(1标准大气压相当于76 cmHg的压强)．已知当温度t1＝27 ℃时，管内水银面的高度为x1＝16 cm，此高度即为27 ℃的刻线，问t＝0 ℃的刻线在何处？ (2)若大气压已变为相当于75 cmHg的压强，利用该测温装置测量温度时所得读数仍为27 ℃，问：此时的实际温度为多少？ 借题发挥：解答本题时应明确题设B管的体积