(新课标人教版)高中物理选修3-3课件：8.2气体的等容变化和等压变化ppt.ppt

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1、第八章第八章 气体气体 第第2节节 气体的等容变气体的等容变 化和等压变化化和等压变化等容变化：一定质量的某种气体，在体积不变时，压强随等容变化：一定质量的某种气体，在体积不变时，压强随温度的变化温度的变化. .猜想猜想在等容变化中，气体的压强与温度可能存在着什么关系？在等容变化中，气体的压强与温度可能存在着什么关系？一、等容变化一、等容变化查理是法国物理学家查理是法国物理学家.1746年年11月月12日诞生于法国卢日诞生于法国卢瓦雷的贝奥京西瓦雷的贝奥京西.大约在大约在1787年，查理着手研究气体的膨胀性质，发年，查理着手研究气体的膨胀性质，发现在压力一定的时候现在压力一定的时候,气体体积的

2、改变和温度的改变气体体积的改变和温度的改变成正比成正比.他进一步发现，对于一定质量的气体，当体他进一步发现，对于一定质量的气体，当体积不变的时候，温度每升高积不变的时候，温度每升高l，压力就增加它在，压力就增加它在0时候压力的时候压力的1273.查理还用它作根据，推算出气体查理还用它作根据，推算出气体在恒定压力下的膨胀速率是个常数在恒定压力下的膨胀速率是个常数.这个预言后来由这个预言后来由盖盖吕萨克和道尔顿（吕萨克和道尔顿（1766一一1844）的实验完全证实）的实验完全证实.查理（Jacques-Alexandre-Csar Charles，1746l823）1.查理生平介绍查理生平介绍一、

3、等容变化一、等容变化2.实验视频实验视频视频演示视频演示视频演示视频演示一、等容变化一、等容变化0Pt/0CAB0PT/KAB273.15气体等容变化图像气体等容变化图像3.等容变化的图象等容变化的图象一、等容变化一、等容变化(1)等容线：一定质量的某种气体在等容变化过程中，压强等容线：一定质量的某种气体在等容变化过程中，压强p跟热力学温度跟热力学温度T的正比关系的正比关系pT在直角坐标系中的图象在直角坐标系中的图象叫做等容线叫做等容线3.等容变化的图象等容变化的图象等容线等容线 (2)一定质量气体的等容线pT图象，其延长线经过坐标原点，斜率反映体积大小一、等容变化一、等容变化(3)一定质量气

4、体的等容线的物理意义一定质量气体的等容线的物理意义3.等容变化的图象等容变化的图象等容线等容线 图线上每一个点表示气体一个确定的状态，同一根等容线上各 状态的体积相同 不同体积下的等容线，斜率越大，体积越小（同一温度下，压 强大的体积小）如图所示，V2V1一、等容变化一、等容变化p=CTpCT或2、公式表述：、公式表述：1、文字表述：一定质量、文字表述：一定质量的某种气体的某种气体,在在体积不变体积不变的情况下的情况下,压强压强p与与热力学温度热力学温度T成正比成正比. 1212ppTT或 压强p与热力学温度T成正比可以表示为另外形式1122pTpT4.查理定律查理定律一、等容变化一、等容变化

5、（1）查理定律是实验定律，由法国科学家查理通过实验）查理定律是实验定律，由法国科学家查理通过实验发现的发现的5. 查理定律的说明查理定律的说明（3）在p/T=C中的C与气体的种类、质量、体积有关（2）适用条件：气体质量一定，体积不变）适用条件：气体质量一定，体积不变（4）一定质量的气体在等容时，升高（或降低）相同的温度，所增加（或减小）的压强是相同的（5）解题时前后两状态压强的单位要统一注意：p与热力学温度T成正比,不与摄氏温度成正比，但压强的变化p与摄氏温度t的变化成正比一、等容变化一、等容变化高压锅内的食物易熟高压锅内的食物易熟6.应用应用一、等容变化一、等容变化打足了气的车胎在阳光下曝晒

6、会胀破打足了气的车胎在阳光下曝晒会胀破6.应用应用一、等容变化一、等容变化 1. 汽车行驶时轮胎的胎压太高容易造成爆胎事故，太低又汽车行驶时轮胎的胎压太高容易造成爆胎事故，太低又会造成耗油量上升会造成耗油量上升.已知某型号轮胎能在已知某型号轮胎能在40C-90C正正常工作常工作, 为使轮胎在此温度范围内工作时的最高胎压不超为使轮胎在此温度范围内工作时的最高胎压不超过过3.5 atm，最低胎压不低于，最低胎压不低于1.6 atm，那么，那么, 在在t20C时时给该轮胎充气，充气后的胎压在什么范围内比较合适（设给该轮胎充气，充气后的胎压在什么范围内比较合适（设轮胎的体积不变）轮胎的体积不变）等容变

7、化等容变化查理定律查理定律1212ppTTt 40C时，即时，即T=233K时的胎压等于时的胎压等于1.6atmt90C时，即时，即T=363K时的胎压等于时的胎压等于3.5atmm in1.6233(27320)pKKm ax3.5363(27320)pKKpmin=2.01atm pmax2.83atm等压变化：一定质量的某种气体，在压强不变等压变化：一定质量的某种气体，在压强不变时，体积随温度的变化时，体积随温度的变化. .猜想猜想在等压变化中，气体的体积与温度可能存在着在等压变化中，气体的体积与温度可能存在着什么关系？什么关系？二、等压变化二、等压变化盖盖吕萨克（吕萨克（UosephL

8、ollis Gaylussac，17781850年）法国化学家、物理学年）法国化学家、物理学家家.1.盖盖吕萨克生平介绍吕萨克生平介绍盖盖吕萨克吕萨克1778年年9月月6日生于圣日生于圣莱昂特莱昂特.1800年年毕业于巴黎理工学校毕业于巴黎理工学校. 1850年年5月月9日，病逝于日，病逝于巴黎，享年巴黎，享年72岁岁.1802年，盖年，盖吕萨克发现吕萨克发现气体热膨胀定律气体热膨胀定律(即即盖盖吕萨克定律吕萨克定律)压强不变时，一定质量气体的体压强不变时，一定质量气体的体积跟热力学温度成正比积跟热力学温度成正比.即即V1/T1=V2/T2=C恒量恒量.其实查理早就发现压强与温度的关系，只是其

9、实查理早就发现压强与温度的关系，只是当时未发表，也未被人注意当时未发表，也未被人注意.直到盖直到盖-吕萨克吕萨克重新提出后，才受到重视重新提出后，才受到重视.早年都称早年都称“查理查理定律定律”，但为表彰盖，但为表彰盖-吕萨克的贡献而称为吕萨克的贡献而称为“查理查理-盖吕萨克定律盖吕萨克定律”.二、等压变化二、等压变化2.实验视频实验视频二、等压变化二、等压变化0VT气体等压变化图像气体等压变化图像3.等压变化的图象等压变化的图象二、等压变化二、等压变化（1）等压线：一定质量的某种气体在等压变化过程中）等压线：一定质量的某种气体在等压变化过程中,体积体积V与热力学温度与热力学温度T的正比关系在

10、的正比关系在VT直角坐标系中的图象直角坐标系中的图象.3.等压变化的图象等压变化的图象等压线等压线 （2）一定质量气体的等压线的VT图象，其延长线经过坐标原点，斜率反映压强大小二、等压变化二、等压变化（3）一定质量气体的等压线的物理意义）一定质量气体的等压线的物理意义3.等压变化的图象等压变化的图象等压线等压线 图线上每一个点表示气体一个确定的状态，同一根等压线上各状态的压强相同不同压强下的等压线，斜率越大，压强越小（同一温度下，体积大的压强小）如图所示p2练一练练一练4.如图所示，气缸内封闭有一定质量的理想气体，当时温度为0，大气压为1atm(设其值为105Pa)、气缸横截面积为500cm2，活塞重为5000N。则：(1)气缸内气体压强为多少？(2)如果开始时内部被封闭气体的总体积为 汽缸上部体积为 ，并且汽缸口有个卡环可以卡住活塞，使之只能在汽缸内运动，所有摩擦不计.现在使气缸内的气体加热至273，求气缸内气体压强又为多少？,V054051V30051VGp0SpS/cos300cos 30cos 30Spp SG 2105Pa活塞运动到卡环处之前活塞运动到卡环处之前做等压变化010054VTVT 0145TT 继续升温，做等体积变化2211pTpT Pa102358511122 .ppTTp