人教版高中物理精讲精练-选择性必修32.3.1气体的等压变化和等容变化 解析版.docxVIP

2.3.1气体的等压变化和等容变化

【考点归纳】

考点一：盖－吕萨克定律的理解 考点二：气体等压变化的图像

考点三：盖－吕萨克定律解决实际问题 考点四：查理定律的理解

考点五：气体等容变化的图像 考点六：查理定律解决实际问题

题型七：等压和等容变化的综合问题

【知识归纳】

知识点一、气体的等压变化

1．等压变化：一定质量的某种气体，在压强不变时，体积随温度变化的过程．

2．盖－吕萨克定律

(1)内容：一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，其体积V与热力学温度T成正比．

(2)表达式：V＝CT或eq\f(V1,T1)＝eq\f(V2,T2).

(3)适用条件：气体的质量和压强不变．

(4)图像：如图所示．

V－T图像中的等压线是一条过原点的直线．

知识点二、气体的等容变化

1．等容变化：一定质量的某种气体，在体积不变时，压强随温度变化的过程．

2．查理定律

(1)内容：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．

(2)表达式：p＝CT或eq\f(p1,T1)＝eq\f(p2,T2).

(3)适用条件：气体的质量和体积不变．

(4)图像：如图所示．

①p－T图像中的等容线是一条过原点的直线．

②p－t图像中的等容线不过原点，但反向延长线交t轴于－273.15℃.

技巧归纳：

1．盖－吕萨克定律及推论

表示一定质量的某种气体从初状态(V、T)开始发生等压变化，其体积的变化量ΔV与热力学温度的变化量ΔT成正比．

2．V－T图像和V－t图像

一定质量的某种气体，在等压变化过程中

(1)V－T图像：气体的体积V随热力学温度T变化的图线是过原点的倾斜直线，如图甲所示，且p1p2，即斜率越小，压强越大．

(2)V－t图像：体积V与摄氏温度t是一次函数关系，不是简单的正比例关系，如图乙所示，等压线是一条延长线通过横轴上－273.15℃的倾斜直线，且斜率越大，压强越小，图像纵轴的截距V0是气体在0℃时的体积．

3．应用盖－吕萨克定律解题的一般步骤

(1)确定研究对象，即被封闭的一定质量的气体．

(2)分析被研究气体在状态变化时是否符合定律的适用条件：质量一定，压强不变．

(3)确定初、末两个状态的温度、体积．

(4)根据盖－吕萨克定律列式求解．

(5)求解结果并分析、检验．

二、气体的等容变化

1．查理定律及推论

表示一定质量的某种气体从初状态(p、T)开始发生等容变化，其压强的变化量Δp与热力学温度的变化量ΔT成正比．

2．p－T图像和p－t图像

一定质量的某种气体，在等容变化过程中

(1)p－T图像：气体的压强p和热力学温度T的关系图线是过原点的倾斜直线，如图6甲所示，且V1V2，即体积越大，斜率越小．

(2)p－t图像：压强p与摄氏温度t是一次函数关系，不是简单的正比例关系，如图乙所示，等容线是一条延长线通过横轴上－273.15℃的倾斜直线，且斜率越大，体积越小．图像纵轴的截距p0是气体在0℃时的压强．

3．应用查理定律解题的一般步骤

(1)确定研究对象，即被封闭的一定质量的气体．

(2)分析被研究气体在状态变化时是否符合定律的适用条件：质量一定，体积不变．

(3)确定初、末两个状态的温度、压强．

(4)根据查理定律列式求解．

(5)求解结果并分析、检验．

三、p－T图像与V－T图像

1．p－T图像与V－T图像的比较

不同点

图像

纵坐标

压强p

体积V

斜率意义

斜率越大，体积越小，V4V3V2V1

斜率越大，压强越小，p4p3p2p1

相同点

①都是一条通过原点的倾斜直线

②横坐标都是热力学温度T

③都是斜率越大，气体的另外一个状态参量越小

二：考点题型归纳

题型一：盖－吕萨克定律的理解

1．（22-23高二下·河南郑州）一定质量的理想气体，在压强不变的情况下，温度由升高到，体积的增量为；温度由283K升高到288K，体积的增量为，则（）

A． B．

C． D．无法确定

【答案】A

【详解】在压强不变的情况下，由盖-吕萨克定律

得

所以

因为、分别是气体在和283K时的体积，而

所以

故选A。

2．（19-20高一·全国·课时练习）一定质量的理想气体，在压强不变的条件下，温度为0℃时，其体积为，当温度升高为时，体积为V，那么每升高1℃增大的体积等于（）

A． B． C． D．

【答案】A

【详解】由等压变化可得

则每升高1℃增大的体积

故选A。

3．（20-21高二下·湖南长沙·阶段练习）研究表明，新冠病毒耐寒不耐热，温度在超过56℃时，30分钟就可以灭活。如图所示，含有新冠病毒的气体被轻质绝热活塞封闭在粗细均匀的绝热汽缸下部a内，汽缸顶端有一绝热阀门K，汽缸底部接有电热丝E，汽缸的总高度。a缸内被封闭气体初始温度℃，活塞与底部的距离，活塞和汽缸间的摩擦不计。若阀门K始终打开，电热