2017-2018学年高二物理人教版选修3-3课件:8.2气体的等容变化和等压变化

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物理人教版选修3-3 课件:第八章 2 气体的等容变化和等压变化

物理人教版选修3-3 课件:第八章 2 气体的等容变化和等压变化

处于平衡状态, 这时活塞离缸底的高度为 10 cm,如果缸内空
气变为 0 ℃, 问:
(1)重物是上升还是下降? (2)这时重物将从原处移动多少厘米?
(设活塞与气缸壁间无摩擦)
图 8-2-4
思路点拨:理解定滑轮的力学性质及盖—吕萨克定律的灵
活运用,有助于更好地解题.
答题规范:(1)缸内气体温度降低, 压强减小,等容变化的说法中正确的是
( D) A.气体压强的改变量与摄氏温度成正比 B.气体的压强与摄氏温度成正比
C.气体压强的改变量与热力学温度成正比
D.气体的压强与热力学温度成正比
3.一定质量的气体,在体积不变时,温度每升高 1 ℃,它
的压强增加量( A ) A.相同 C.逐渐减小
2 气体的等容变化和等压变化
一、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____的变化. 2.查理定律 (1)内容:一定质量的某种气体,在体积保持不变的情况下, 压强 p 与热力学温度 T 成__正____比.
(2) 表 达 式 : ___p_=__C_T___ 或 __________ , 也可表述为
B.逐渐增大 D.成正比例增大
4.一定质量的气体保持其压强不变,若热力学温度降为原
来的一半,则气体的体积变为原来的( C )
A.4 倍
B.2 倍 C.1/2
D.1/4
5.一定质量的气体,在保持其压强不变的情况下,温度由
5 ℃升高到 10 ℃,体积增量为ΔV1;温度由 10 ℃升高到 15 ℃,
体积增量为ΔV2,则( A ) A.ΔV1=ΔV2 C.ΔV1<ΔV2
______________或______________. 3 . p - T 图象:一定质量某种气体的等容线是

2018物理(人教版选修3-3)课件:第8章 第2节 气体的等容变化和等压变化

2018物理(人教版选修3-3)课件:第8章 第2节 气体的等容变化和等压变化

假设水银柱不动,两部分气体都为等容变化,分别对两部 分气体应用查理定律: T2′ p2 T2 上段: = ,所以 p2′= p2 T p2′ T2′ 2 T2′ ΔT2 Δp2=p2′-p2=( -1)p2= p T2 T2 2 ΔT1 同理下段:Δp1= p T1 1 又因为 ΔT2=ΔT1,T1=T2,p1=p2+h>p2, 所以 Δp1>Δp2,即水银柱上移.
• 2.图象法 • 在同一pT坐标系中画出两段气柱的等容线, 如图所示,在温度相同时p1>p2,上段气柱等 容线的斜率较大,当两气柱升高相同的温度 ΔT时,其压强的增量Δp1>Δp2,水银柱上移 .
• 3.极限法 • 由于p2较小,设想p2=0,上部为真空,升温 时p1增大,水银柱上移.
一、气体的等容变化

要熟练掌握并灵活应用查理定律 的各种表达形式.查理定律的另一种表述便 是:一定质量的气体,在体积不变的情况下 ,温度每升高(降低)1 ℃,增加(减小)的压强 等于气体在0 ℃时压强的1/273.
• 1.一定质量的气体,在体积不变的情况下,温 度由0 ℃升高到10℃时,其压强的增量为Δp1 ,当它由100 ℃升高到110 ℃时,其压强的增 量为Δp2,则Δp1与Δp2之比是______ .
• 二、气体的等压变化 • 1.等压变化:一定质量的某种气体,在压强 体积 热力学温度 不变的情况下, __________随 _______________的变化.
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
正比 体积 V 与热力学温度 T 成__________. V1 V2 V = =C(恒量) T T T2 (2)表达式:____________或____________. 1

高二物理人教版选修3-3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)

高二物理人教版选修3-3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)

典例精析 三、p-T图象与V-T图象的应用
【例3】 图4甲是一定质量的气体由状态A经过状态B变为状
态C的V-T图象,已知气体在状态A时的压强是1.5×105 Pa.
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图4
典例精析 三、p-T图象与V-T图象的应用
返回
(1)根据图象提供的信息,计算图中TA的值.
VA VB 解析 根据盖—吕萨克定律可得 = TA TB VA 0.4 所以 TA= TB= ×300 K=200 K. VB 0.6
质量 体积
p1 p2 = T1 T2

不变.
一、气体的等容变化
3.等容线:p-T图象和p-t图象分别如图1甲、乙所示.
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图1
一、气体的等容变化
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4.从上图可以看出:p-T图象(或p-t图象)为一次函数图象,
由此我们可以得出一个重要推论:一定质量的气体,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
压强增大,把车胎胀破.
一、气体的等容变化
要点提炼
1.等容变化:一定质量的某种气体,在体积 不变时,压强随 温度的变化叫做等容变化.
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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 (2)表达式:p= (填“正比”或“反比”).
正比 CT
或=
.
(3)适用条件:气体的
(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之间的关系为
V1 V2 = . T1 T2
二、气体的等压变化
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延伸思考
图2中斜率的不同能够说明什么问题?
答案
斜率与压强成反比,斜率越大,压强越小.

2018学年高中物理人教版选修3-3课件:第8章 气体 2 气体的等容变化和等圧変化

2018学年高中物理人教版选修3-3课件:第8章 气体 2 气体的等容变化和等圧変化

p2 T1 p1 p1 T T2 . 2 或 =_____ CT 或 =____ (2)公式表达:p=______ T p
1 2
(3)图象:从图 821 甲可以看出,在等容过程中,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.但是,如果把图甲中的直线 AB 延长至与 横轴相交,把交点当作坐标原点,建立新的坐标系(如图 821 乙所示),那么这 时的压强与温度的关系就是正比例关系了. 图乙坐标原点的意义为气体压强为 0
知 识 脉 络
气体的等容变化
[先填空] 1.等容变化
压强 随______ 温度 的变化. 一定质量的气体在体积不变时______
2.查理定律
体积不变 的情况下, ______ 压强p _ 与 (1)文字表述:一定质量的某种气体,在 __________ 热力学温度T _成正比. ____________
压强不变 的条件下,体积随温度的变化. 质量一定的气体,在__________
2.盖—吕萨克定律 (1)文字表述: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. V1 V2 V1 T1 CT (2)公式表达:V=______或 = 或 = . T1 T2 V2 T2
图8­2­2 时,管内水银面高度 x=16 cm,此高度即为 27 ℃的刻度线,问 t=0 ℃的刻度线
在何处?
【解析】
选玻璃泡 A 内的一定量的气体为研究对象,由于 B 管的体积可
略去不计,温度变化时,A 内气体经历的是一个等容过程. 玻璃泡 A 内气体的初始状态:T1=300 K, p1=(76-16) cmHg=60 cmHg; 末态,即 t=0 ℃的状态:T0=273 K. T0 273 由查理定律得 p= p1= ×60 cmHg=54.6 cmHg. T1 300 所以 t=0 ℃时水银面的高度,即刻度线的位置是 x0=(76-54.6) cm=21.4 cm.

人教版高中物理选修(3-3)第八章第二节《气体的等容变化和等压变化》ppt课件

人教版高中物理选修(3-3)第八章第二节《气体的等容变化和等压变化》ppt课件

4.等容线 (1)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T的正比关系
p-T在直角坐标系中的图象叫做等容线。 (2)一定质量气体的等容线p-T图象,其
延长线经过坐标原点,斜率反映体积大小,
如图所示。
(3)一定质量气体的等容线的物理意义。 ①图线上每一个点表示气体一个确定的状
⑥ 利用笔记抓住老师的思路。记笔记不仅有利于理解和记忆,而且有利于抓住老师的思路。
2019/8/11
最新中小学教学课/11
最新中小学教学课件
21
p2<p1 。
小 结:
一定质量的气体在等容变化时,遵守 查理定律。
可写成 p1 p2 或 p C
T1 T2
T
一定质量的气体在等压变化时,遵守
盖·吕萨克定律。
可写成 V1 V2 或 V C
T1 T2
T
例题1.某种气体在状态A时压强2×105Pa, 体积为1m3,温度为200K,
(1)它在等温过程中由状态A变为状态B, 状态B的体积为2m3,求状态B的压强。
变化过程中,体积V与热力学温度T的正比关系
在V-T直角坐标系中的图象叫做等压线。 (2)一定质量气体的等压线的V-T图象,
其延长线经过坐标 原点,斜率反映压 强大小,如图所示。
(3)一定质量气体的等压线的物理意义 ①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。 ②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
态,同一根等容线上各状态的体积相同 ②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,V2<V1。
应用

人教版高中物理选修3-3 8.2 气体的等容变化和等压变化(课件)(共56张PPT)

人教版高中物理选修3-3 8.2 气体的等容变化和等压变化(课件)(共56张PPT)
分析:选一定质量的氢气为研究对象,状态变化是气 体的等容变化,应用查理定律解题,须特注的是在应 用查理定律解题,确定气体变化的初、末状态时要注 意将温度的单位转换成热力学温度。
初态:T1 (t 273) K 273K , p1 9 10 Pa
4
末态:T2 (30 273) K 303K , p2 ? T2 p1 p2 5 根据查理定律 T1 T2 得p2 p1 1.0 10 Pa T1
在现实中通过对大量的“压强不太大(相对标准大 气压),温度不太低(相对于室温)”的各种不同气体 做等容变化的实验数据可以证明“一定质量的气体压在 强不太大,温度不太低时,坐标原点代表的温度就是热 力学温度的零度,这就是热力学温度零点的物理意义。 由此可见:热力学的零点就规定为气体压强为零的温度。 在建立热力学温标之前,人们已经建立了华氏、摄氏 温标,但这些温标都是与测温物质的热学性质有关,当 采用不同的测温物质去测量同一温度时会产生一定差异, 这种差异是不能克服的。而由热力学温标的建立可知: 热力学温度是在摄氏温度的基础上建立起来的,零点的 确定与测温物质无关,因此热力学温标是一种更为简便 科学的理论的温标,它的零度不可能达到。又叫绝对零 度。
等容线:一定质量的某种气体在等容变化 P 过程中,压强p跟热力学温度T的正比关系 p-T在直角坐标系中的图象叫做等容线. 图像特点: 0 T/K ①在P-T图线中,一定质量某种气体的等容线是一条反向 延长线通过坐标原点的直线。
(3).图像表述——等容线
②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.不在同一条等容线上点的体 积与该条线上的体积一定不同。 ③通过控制变量法,做出垂直于温度 的等温线,如图所示。根据等温规律 知质量相同的同种气体,压强大的体 积小,可得 V2<V1。进而可得不同体 积下的等容线,斜率越大,体积越小, 由此可见:等压线的斜率表示体积的 倒数。

物理:8.2《气体的等容变化和等压变化》PPT课件(新人教版 选修3-3)

物理:8.2《气体的等容变化和等压变化》PPT课件(新人教版 选修3-3)

14. 如图所示,内壁光滑的绝热气缸竖直立于地面 如图所示, 绝热活塞将一定质量的气体封闭在气缸中, 上,绝热活塞将一定质量的气体封闭在气缸中,活 塞静止时处于A位置 位置。 塞静止时处于 位置。现将一重物轻轻地放在活塞 活塞最终静止在B位置 位置。 上,活塞最终静止在 位置。若除分子之间相互碰 撞以外的作用力可忽略不计,则活塞在B位置时与 撞以外的作用力可忽略不计,则活塞在 位置时与 活塞在A位置时相比较 活塞在 位置时相比较 ( D ) A B A.气体的温度可能相同 . B.气体的内能可能相同 . C.单位体积内的气体分子数不变 . 图(甲) 图(乙)
12-2.(本题供使用选修3-3教材的考生作答)如图所 (本题供使用选修 - 教材的考生作答 教材的考生作答) 示的圆柱形容器内用活塞密封一定质量的气体, 示的圆柱形容器内用活塞密封一定质量的气体,已知 容器横截面积为S,活塞重为G,大气压强为P 若活 容器横截面积为 ,活塞重为 ,大气压强为 0 .若活 塞固定,密封气体温度升高1℃ 需吸收的热量为 需吸收的热量为Q 塞固定,密封气体温度升高 ℃,需吸收的热量为 1 ; 若活塞不固定,且可无摩擦滑动, 若活塞不固定,且可无摩擦滑动,仍使密封气体温度 升高1℃ 需吸收的热量为Q 升高 ℃,需吸收的热量为 2 。 哪个大些? (1)Q1和Q2哪个大些?气体在定容下的比热容与在 ) 定压下的比热容为什么会不同? 定压下的比热容为什么会不同? (2)求在活塞可自由滑动时,密封 )求在活塞可自由滑动时, 气体温度升高1℃ 活塞上升的高度 。 气体温度升高 ℃,活塞上升的高度h。
20、(12分)一根两端开口、粗细均匀的长直玻璃管 、 分 一根两端开口、 横截面积为S=2×10-3m2,竖直插入水面足够宽广的 横截面积为 = × 水中。管中有一个质量为m=0.4kg的密闭活塞,封闭 水中。管中有一个质量为 = 的密闭活塞, 的密闭活塞 的气体, 一段长度为L 的气体 气体温度T , 一段长度为 0=66cm的气体,气体温度 0=300K,如 图所示。开始时,活塞处于静止状态, 图所示。开始时,活塞处于静止状态,不计活塞与管 壁间的摩擦。外界大气压强P 壁间的摩擦。外界大气压强 0=1.0×105Pa, × , 试问: 水的密度ρ= × 水的密度 =1.0×103kg/m3。试问: (1)开始时封闭气体的压强多大? )开始时封闭气体的压强多大? (2)现保持管内封闭气体温度不变,用 )现保持管内封闭气体温度不变, L0 竖直向上的力F缓慢地拉动活塞 缓慢地拉动活塞。 竖直向上的力 缓慢地拉动活塞。当活塞 上升到某一位置时停止移动,此时 此时F= 上升到某一位置时停止移动 此时 =6.0N, , 则这时管内外水面高度差为多少? 则这时管内外水面高度差为多少? 管内 气柱长度多大? 气柱长度多大? (3)再将活塞固定住,改变管内气体的温度,使管 )再将活塞固定住,改变管内气体的温度, 内外水面相平,此时气体的温度是多少? 内外水面相平,此时气体的温度是多少?

高中物理人教版选修3-3_ 第八章 气体 2气体的等容变化和等压变化 (共26张PPT)

高中物理人教版选修3-3_ 第八章 气体 2气体的等容变化和等压变化 (共26张PPT)
A管下降,使B管中水银 柱高度与开始时相同,保 证气体体积不变.
记录下AB水银柱的高度 差h1,以得出内外气体压 强之差。
实验步骤三:
将烧瓶放入某一温度的 热水中(水温可由温度计测 出T2),观察压强计中水银 柱的高度变化情况。
气体温度上升,A柱上 升,B柱下降,瓶内气体体 积增大。
上提A管,仍然使B管 水银柱的高度与开始时相同, 保证气体体积不变。再记录 下AB管水银柱高度之差H2, 以得出内外气体压强之差。
描述一定质量的气体作等容变化的过程的 图线是下图中哪些 ()
答案:CD
四、微观解释:
一定质量的气体,在体积不变时,它 的单位体积内的分子数不变,当温度升高 时,气体分子的平均动能增大,平均速率 增大,压强增大,反之, 压强减小。
四、例题精选:
1.封闭在容积不变的容器内装有一定质量 的气体,当它的温度为27℃时,其压强为 4× 104Pa,那么,当它的温度升高到37℃ 时,它的压强为多大?
(5)解题时前后两状态压强的单位要统一.
二、实验图象:
实验图象可分为P—t图象和P—T图象 。但可用 下图一同表现出来。
图中以O为原点的 是P-T图象,以 O′为原点的是P- t图象。
想一想:为什么O点附近用虚线?
三、等容线
(3)一定质量气体的等容线的物理意义.
①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
第八章 气体
第二节 气体的 等容变化和等压变化
复习回顾
一、玻意耳定律 1、内容:
一定质量某种气体,在温度不变的情况下,压
强p与体积V成反比。
2、公式:
pV=常数
3.条件:
或p1V1=p2V2
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V-T坐标系中,质量一定的气体的等压线的斜率越大,气体压强越 大吗? 提示:不对,应该是越小。



一、对查理定律的理解 1.查理定律的两种表述 (1)热力学温标下的表述: 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,即 p∝T。其表达式为 写成等式的形式就是������ = ������������。
0
1
������
������
273K+������



2.盖—吕萨克定律的适用条件 (1)气体质量一定,压强不变。 (2)(实际)气体的压强不太大,温度不太低(不低于零下几十摄氏度)。 3.利用盖—吕萨克定律解题的一般步骤 (1)确定研究对象,即被封闭气体。 (2)分析被研究气体在状态变化时是否符合定律成立的条件,即是 不是质量和压强保持不变。 (3)分别找出初、末两状态的温度、体积。 (4)根据盖—吕萨克定律列方程求解,并对结果进行讨论。 4.盖—吕萨克定律的重要推论 一定质量的气体从初状态(V、T)开始发生等压变化,其体积的改变 Δ������ 量ΔV与温度的变化量ΔT之间的关系是 ΔV= ������。
������



二、对盖—吕萨克定律的理解 1.盖—吕萨克定律的两种表述 (1)热力学温标下的表述: 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,即V∝T,其表达式为 1 = 2 。
������1 ������2



(2)摄氏温标下的表述: 一定质量的某种气体,在压强不变的情况下,温度每升高(或降 低)1 ℃,增加(或减小)的体积是 0 ℃时的体积 V0的 273 , 表达式为������ − ������0 = 273K ������0, ������为温度������时的体积。 盖—吕萨克定律的两种描述是等价的,可以根据一个关系式推 导出另一个关系式:V-V0= 273K ������0⇒V= 273K ������0, ������0 ������ ������ ������ 由此可得 273K = 273K+������ , 即 ������0 = ������ 。
查理定律的两种描述是等价的,可以根据一个关系式推导出另 一个关系式 p-p0=
������ 273K+������ ������0⇒p= ������0。 273K 273K ������0 ������1 ������2 ������ 由此可得 = ,即 = 。 273K 273K+������ ������1 ������2
2
气体的等容变化和等压变化
1.知道什么是等容变化,知道查理定律的内容和公式;了解等容变 化的p-T图线及其物理意义。 2.知道什么是等压变化,知道盖—吕萨克定律的内容和公式;了解 等压变化的V-T图线及其物理意义。


一、气体的等容变化 1.概念:一定质量的某种气体,在体积不变时,压强随温度的变化 叫作等容变化。 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)公式: ������
=
������1 ������ (������是比例常数)或 ������ 1
=
������2 。 ������2
(3)条件:气体质量一定,体积不变。


打足气的自行车在烈日下暴晒,常常会爆胎,原因是什么?
提示:该过程可认为气体体积不变,车胎内气体因温度升高而压 强增大。
(2)公式: = ������ (������为比例常数)或
������ ������ ������1 ������1
=
������2 。 ������2
(3)条件:气体质量一定,压强不变。


3.图象: (1)V-T图象 一定质量的某种气体,在等压变化过程中,气体 的体积V与热力学温度T的图线是过原点的倾斜 直线,如图所示。 (2)V-t图象 一定质量的某种气体,在等压变化过程中,气 体的体积V与摄氏温度t的图线是一条延长线通 过横轴上-273.15 ℃的点的倾斜直线,如图所 示。


3.图象: (1)p-T图象 一定质量的某种气体,在等容变化过程中,气 体的压强p与热力学温度T的图线是过原点的 倾斜直线,如图所示。
(2)p-t图象 一定质量的某种气体,在等容变化过程中,气 体的压强p与摄氏温度t的图线是一条延长线通 过横轴上-273.15 ℃的点的倾斜直线,如图所示, 图象在纵轴的截距p0是气体在0 ℃时的压强理定律的适用条件 (1)气体质量一定,体积不变。 (2)(实际)气体的压强不太大,温度不太低(不低于零下几十摄氏度)。 3.利用查理定律解题的一般步骤 (1)确定研究对象,即被封闭的气体。 (2)分析被研究气体在状态变化时是否符合定律成立条件,即是否是 质量和体积保持不变。 (3)确定初、末两个状态的温度、压强。 (4)按查理定律公式列式求解,并对结果进行讨论。 4.查理定律的重要推论 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与温度的变化量ΔT之间的关系为 Δp= Δ������ ������。


当气体发生等容变化时,它的压强与摄氏温度t成正比吗? 提示:不成正比,是一次函数关系。


二、气体的等压变化 1.概念:一定质量的某种气体,在压强不变时,体积随温度的变化 叫作等压变化。 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。
������1 ������1
=
������2 ������ 或 1 ������2 ������2
=
������1 , ������2



(2)摄氏温标下的表述: 一定质量的某种气体,在体积不变的情况下,温度每升高(或降 低)1 ℃,增加(或减少)的压强为 0 ℃时压强 ������0 =
������ ������0, ������为������时的压强。 273K 1 p0的 273 , 表达式为������ −
������



三、查理定律与盖—吕萨克定律的比较
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