资源简介

(共15张PPT)
第二节 气体实验定律(Ⅱ)
第二章 气体、液体和固体
【旧课回顾】
1.玻意耳定律：一定质量某种气体，在温度＿＿的情况下，压强p与体积V成＿＿，即＿＿＿或＿＿＿＿＿。
2. 等温过程：气体在＿＿不变的情况下发生的
状态变化过程，称为等温过程。
3.等温线：一定质量气体的等温过程在图上
是＿＿＿＿＿＿，在p-V图上是＿＿＿的一支，
这种表示等温过程的图线称为等温线。
反比
不变
1/V
0
p
V
p
0
p1V1=p2V2
温度
过原点的直线
双曲线
一定质量的气体，若体积不变，其压强是怎样随温度变化的？
【实验探究】
1.对象：用细玻璃管封闭在瓶子里的气体，质量＿＿。
2.操作：保持体积＿＿，将瓶子先后放入盛着冰水混合物的容器和盛着热水的容器中，观察红墨水的＿＿＿＿。
3.现象：
(1)瓶放入冰水混合物中时，红墨水＿＿＿＿；
(2)瓶放入热水中时，红墨水＿＿＿＿。
4.结论：一定质量的气体，体积＿＿时，压强随温度的升高而＿＿。
不变
不变
移动情况
左高右低
左低右高
不变
增大
一、查理定律
1.实验规律：法国科学家查理在通过实验发现，当气体体积＿＿时，各种气体的压强都随温度的升高而＿＿＿＿。
【说明】热力学温度T与摄氏温度t的关系是＿＿＿＿＿＿。
2.等容过程：气体在体积＿＿＿＿的情况下发生的状态变化过程，叫作等容过程。
一定
均匀增大
T＝t+273.15
保持不变
一、查理定律
3.查理定律：
(1)内容：一定＿＿的气体，在体积＿＿的情况下，其压强p与热力学温度T成＿＿。
(2)公式：＿＿＿或＿＿＿＿。
【说明】 p与T成＿＿关系，p与t成＿＿＿＿
关系，但压强的变化 p与摄氏温度 t的变化成＿＿。　
质量
不变
正比
正比
一次函数
正比
例题1 汽车轮胎的气压是影响汽车节油及行驶安全的重要因素，据统计，在高速公路上有40%以上的交通事故是由于轮胎发生故障引起的。汽车在高速行驶时车胎因反复形变而升温，车胎内气压随之升高。某品牌的汽车轮胎说明书上标有“最大胎压3kg/cm2”。该车在夏天以120km/h的速度行驶时，车胎内气体温度可达70℃，为保证汽车在最高限速120km/h的高速路上安全行驶，则在30℃的气温下，汽车出发前给车胎充气的气压上限是多少
解：30 ℃时车胎能充气的最大压强为p1，温度达70 ℃时的气压为
由查理定律 ，有 ，解得
即汽车在30 ℃的气温下，车胎气压不能超过。
二、盖－吕萨克定律
1.内容：一定＿＿的气体，在压强＿＿的情况下，其体积V与热力学温度T成＿＿。
2.公式：＿＿＿和＿＿＿＿＿。
【说明】 V与T成＿＿关系，V与t成＿＿＿＿
关系，但体积的变化 V与摄氏温度 t的变化成＿＿。　
质量
不变
正比
正比
一次函数
正比
例题2 炎热的夏天，当我们在教室开空调时，除了温度以外，教室内空气的质量其实也发生了改变。请估算降温前后教室内空气的质量变化量 (已知1个标准大气压下温度为0℃时，空气密度为 1.29kg/m2)。
解：设教室为长方形，长、宽、高分别为L=10m，D=6m，H=3m，开空调使室内空气从温度t1=33℃降到t2=26℃ ，室内气压近似保持为 1个标准大气压，把降温过程中从室外进入室内的空气与原来室内的空气看成一个整体，则气体质量恒定。设在0℃、33℃、26℃时，整个气体的体积分别为V0、V1、V2，根据盖-吕萨克定律，有，
而 ，得， 。
例题2 炎热的夏天，当我们在教室开空调时，除了温度以外，教室内空气的质量其实也发生了改变。请估算降温前后教室内空气的质量变化量 (已知1个标准大气压下温度为0℃时，空气密度为 1.29kg/m2)。
设33℃时空气密度为ρ1，则ρ0V0 = ρ1 V1 ，且已知1 个标准大气压下，温度为0℃时，空气密度ρ0 =1.29kg/m2，则
而室内空气的质量变化量等于外界进入室内的空气质量，即
则温度从t1=33℃降到t2=26℃ ，室内空气约增加了4.84 kg。
【课堂练习】
1.对于一定质量的理想气体，可能发生的过程是 ( )
A.压强和温度不变，体积变大 B.温度不变，压强减少，体积减少
C.体积不变，温度升高，压强增大 D.压强增大，体积增大，温度降低
2.如图所示，表示一定质量的理想气体沿箭头所示的方向发生状态变化的过程，则该气体压强变化情况是( )
A.从状态a到状态b，压强不变
B.从状态c到状态d，压强减小
C.从状态d到状态e，压强增大
D.从状态e到状态a，压强增大
C
B
【课堂练习】
3.如图所示，一根竖直的弹簧支持着一倒立汽缸中的活塞，使汽缸悬空而静止。设活塞与缸壁间无摩擦且可以在缸内自由
移动，缸壁导热性能良好，则下列说法中正确的是( )
A.若外界大气压增大，则弹簧将压缩一些
B.若外界大气压增大，则汽缸上底面距地面的高度将不变
C.若气温升高，则活塞距地面的高度将减小
D.若气温升高，则汽缸上底面距地面的高度将增大
D
【课堂练习】
4. (多选)如图所示，四个两端封闭、粗细均匀的玻璃管内的空气被一段水银柱隔开，按图中标明的条件，当玻璃管水平放置时，水银柱处于静止状态。如果管内两端的
空气都升高相同的温度，则
水银柱向左移动的是( )
CD
【课堂练习】
5.某种气体在状态A时的压强为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。
(2)随后，又由状态B在等容过程中变为状态C，
状态C的温度为300K，求状态C的压强。
解：(1)气体由状态A变为状态B的过程遵从玻意耳定律，有
得状态B的压强
(2)气体由状态B变为状态C的过程遵从查理定律，有
得状态C的压强
【课堂练习】
6.使一定质量的理想气体的状态按图中箭头所示的顺序变化：AB是一段平行于纵轴的直线段，BC是一段平行于横轴的
直线段，CD是一段以坐标轴为渐近线的双曲线。
(1)已知气体在状态A的温度为27 ℃，求气体在
状态B、C、D时的温度各为多少？
(2)试把上述状态变化的过程用V－T图象和p－T图象分别表示出来。
解：(1)A→B为等容变化，由查理定律，有
，得
B→C为等压变化，由盖—吕萨克定律，有
，得
C→D为等温变化，则
【课堂练习】
6.使一定质量的理想气体的状态按图中箭头所示的顺序变化：AB是一段平行于纵轴的直线段，BC是一段平行于横轴的
直线段，CD是一段以坐标轴为渐近线的双曲线。
(1) TB=600K， TBC=1200K， TBD=1200K
(2)试把上述状态变化的过程用V－T图象和
p－T图象分别表示出来。
解：(2)在V－T图象和p－T图象两坐标系中找出A、B、C、D所对应的状态位置，然后按A→B→C→D的顺序用线段连接起来即如图所示。

展开更多......

收起↑