物理3-3人教版8.1《氣體的等溫變化》課件5

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歡迎進入物理課堂 第八章 氣體 1 氣體的等溫變化 氣體的等溫變化 1 氣體的三大狀態(tài)參量 2 氣體的等溫變化 一定質(zhì)量的氣體 在 保持不 變情況下發(fā)生的狀態(tài)變化 3 玻意耳定律 1 內(nèi)容 一定質(zhì)量的某種氣體 在溫度不變的情況下 壓 強p與體積V成 比 2 表達式 pV C C是常量 或者 壓強 p 體積 V 溫度 T 溫度 反 p1V1 p2V2 4 p V圖象 一定質(zhì)量的氣體發(fā)生等溫變化時的p V圖象如圖8 1 1所示 圖線的形狀為 由于它描述的是溫度不變時的p V關(guān)系 因此稱它為 線 一定質(zhì)量的氣體 不同溫度下的等溫線是不同的 圖中t1 t2 圖8 1 1 雙曲線 等溫 1 一定質(zhì)量的氣體 壓強為3atm 保持溫度不變 當(dāng)壓 強減小2atm時 體積變化4L 則該氣體原來的體積為 B A 4 3LC 8 3L B 2LD 8L 2 一定質(zhì)量的氣體發(fā)生等溫變化時 若體積增大為原來的 n倍 則壓強變?yōu)樵瓉淼亩嗌俦?C A 2n B n C 1 n D 2 n 解析 一定質(zhì)量的氣體發(fā)生等溫變化時 壓強與體積成反比關(guān)系 故若體積增大為原來的n倍時 壓強變?yōu)樵瓉淼? n 3 在下列圖中 p表示壓強 V表示體積 T表示熱力學(xué)溫度 t為攝氏溫度 各圖中不能正確描述一定質(zhì)量的氣體發(fā)生 等溫變化的是 D 解析 A圖中圖線平行于縱軸 顯然t不變 是等溫變化 B圖中可看出pV 恒量 是等溫變化 C圖中也可看出來pV 恒量 只有選項D圖中不滿足pV 恒量 要點1 玻意耳定律 1 氣體的狀態(tài)變化氣體的狀態(tài)由狀態(tài)參量決定 對于一定質(zhì)量的氣體 當(dāng)壓強p 體積V 溫度T一定時 氣體便為一個穩(wěn)定的狀態(tài) 否則氣體的狀態(tài)就發(fā)生了變化 對于一定質(zhì)量的氣體來說 壓強p 體積V 溫度T三個狀態(tài)參量中只有一個量變而其他量不變是不可能的 至少有兩個量變或三個量都發(fā)生變化 2 玻意耳定律 1 內(nèi)容 一定質(zhì)量的某種氣體 在溫度不變的情況下 壓 強p與體積V成反比 2 表達式 pV C C是常量 或者p1V1 p2V2 其中p1 V1和p2 V2分別表示氣體在1 2兩個不同狀態(tài)下的壓強和體積 在溫度不變時 一定質(zhì)量的氣體 體積減少時 壓強增大 體積增大時 壓強減小 3 適用條件 壓強不太大 相對大氣壓 溫度不太低 相對室溫 被研究的氣體質(zhì)量一定 溫度不變 例1 如圖8 1 2 一根一端封閉的粗細均勻的細玻璃管 用一段h 19 0厘米的水銀柱將一部分空氣封閉在細玻璃管里 當(dāng)玻璃管開口向上豎直放置時 見圖甲 管內(nèi)空氣柱長L1 15 0厘米 當(dāng)時的大氣壓強p0 1 013 105帕 那么 當(dāng)玻璃管開口向下豎直放置時 見圖乙 管內(nèi)空氣柱的長度該是多少 圖8 1 2 思路點撥 1 明確研究對象為一定質(zhì)量的氣體 2 分析過程是否等溫 3 寫出變化前后的p和V的值或表達式 4 確定變化前后p和V分別用同一單位 5 根據(jù)p1V1 p2V2解題 答題規(guī)范 設(shè)細玻璃管橫截面積為S 設(shè)變化后空氣柱的長 度為L2 變化前空氣的體積V1 L1S 壓強 p1 p0 h 76 19 cmHg 95cmHg變化后空氣的體積V2 L2S 壓強 p2 p0 h 76 19 cmHg 57cmHg 根據(jù)玻意耳定律p1V1 p2V2 代入數(shù)值可得L2 25cm 1 如圖8 1 3所示 粗細均勻的U形玻璃管 右端開口 左端封閉 管內(nèi)用水銀將一部分空氣封閉在管中 開口朝上豎直放置時 被封閉的空氣柱長24cm 兩邊水銀高度差為15cm 若大氣壓強為75cmHg 問再向開口端倒入長為46cm的水銀柱時 封閉端空氣柱長度將是多少 圖8 1 3 解 倒入水銀前對封閉端的氣體有 V1 SL1 24S p1 75 15 cmHg 60cmHg 倒入水銀后 左端水銀面將上升 右端水銀面將下降 設(shè)左端水銀面上升x 則此時封閉端氣柱長L2 L1 x 24 x此時兩邊水銀面的高度差 h2 46 15 2x 2L2 17此時封閉端氣體的壓強p2 75 h2 58 2L2根據(jù)玻意耳定律p1V1 p2V2得24 60 L2 58 2L2 即L22 29L2 720 0 解得 L2 45cm 舍去 L2 16cm 要點2 氣體的等溫變化圖象 1 p V圖象 1 一定質(zhì)量的氣體 在溫度不變的情況下 壓強p與體積V成反比 故等溫變化的p V圖象是雙曲線的一支 2 一定質(zhì)量的氣體 不同溫度下的等溫線是不同的 溫度越高 其等溫線離原點越遠 如圖8 1 4所示 t1 t2 圖8 1 4 直線 其斜率越大 溫度越高 如圖8 1 5所示 t2 t1 3 等溫線的物理意義 1 圖線上的每一點表示氣體的一個確定的狀態(tài) 2 同一等溫線上氣體各狀態(tài)的溫度相同 圖8 1 5 例2 一定質(zhì)量的氣體由狀態(tài)A變到狀態(tài)B的過程如圖8 1 6所示 A B位于同一雙曲線上 則此變化過程中 溫度 A 一直下降B 先上升后下降C 先下降后上升 D 一直上升 圖8 1 6 思路點撥 氣體等溫變化的p V圖是一條雙曲線 稱為等溫線 在同一條等溫線上的氣體各狀態(tài)的溫度都相同 可見AB兩個狀態(tài)溫度一定相等 故排除A和D項 又由于在此等溫線上部的等溫線溫度高 則氣體溫度先增加 后減小到原溫度 選擇B項 答案 B 2 如圖8 1 7所示 為一定質(zhì)量的氣體在不同溫度下的 兩條等溫線 則下列說法不正確的是 A 從等溫線可以看出 一定質(zhì)量的氣體在發(fā)生等溫變化時 其壓強與體積成反比B 一定質(zhì)量的氣體 在不同溫度下的等溫線是不同的 圖8 1 7 C 由圖可知t1 t2D 由圖可知t1 t2 解析 在p V圖象中 等溫線是雙曲線的一支 說明壓強與體積成反比 一定質(zhì)量的氣體 體積一定時 溫度越高 壓強越大 故不同溫度下的等溫線是不同的 不同溫度下的等溫線 離原點越遠 溫度越高 故t1 t2 故選C C 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全